既要准确获取文物的制作年代、元素构成平分歧信息,又要尽最大努力避免对文物造成损伤,一贯是当代科学与文物保护研究的“矛”与“盾”。随着X射线、红外线等当代常规无损检测技能的打破,人们在“识破”文物的同时,如何原位、无损、整体地获取它的颜料、涂层等表层信息,正成为科研职员探索的新方向。
实验室卖力人胡旻率领的科研团队正与浙江大学、四川省文物考古研究院、三星堆博物馆等机构互助,利用自主研发的国际首套基于真空电子器件的太赫兹近场成像系统,对来自三星堆青铜器文物进行层析成像剖析,这也是环球首次通过太赫兹波对青铜文物进行层析成像剖析。
“太赫兹波,简称太赫兹,是指频率在0.1太赫兹到10太赫兹范围的电磁波,其波终年夜概在0.03毫米至3毫米之间。”胡旻说。与X射线等具有电离特性的技能比较,太赫兹的光子能量极低,不会引起有害的电离反应,这使得研究职员在不危害文物的条件下,也能深入理解其内部构造和材料身分,并且对研究职员也不造成侵害,“它可以穿透绝大多数非金属物质,通过时域脉冲在物体内部的多层次反射,得到物质的分层构造信息,从而无需对文物进行切片。”

实验室博士后张晓秋艳先容,以三星堆青铜器文物的锈层识别为例,研究职员首先通过构造光技能快速构建文物的三维轮廓,绘制“数字舆图”。随后,基于该舆图,研究职员通过智能算法规划太赫兹波扫描路径,确保其能够垂直入射实现对锈层厚度的精确识别。
“在锈层识别中,机器臂会掌握检测探头将发射出的太赫兹波穿透锈层,网络其内部构造和材料特性的‘秘密’。末了将探测数据与青铜器的三维轮廓结合,天生锈层三维成像图,直不雅观地展示了锈层的分布、形态及厚度变革。”张晓秋艳说,结合“太赫兹指纹谱”,文物保护职员能够清晰地区分出有害锈与无害锈及其分布情形,让文物修复事情更加精准和高效。
太赫兹波扫描是利用飞秒脉冲进行翱翔韶光成像,其最快可在文物出土之后的10分钟内得到文物表面层位信息的初步结果。同时,它也能实现高分辨率成像,其厚度识别精度达到10微米、水平精度达到50纳米。“我们实验室将利用其在太赫兹技能方面的上风,为三星堆遗址的文物供应无损检测、病害诊断等科技支持。目前已和三星堆博物馆达成共识,将环绕三星堆遗址的考古研究、文物保护及文化传承等方面展开深度互助。”张晓秋艳说。
“未来,该实验室还将引入人工智能和机器学习技能,通过与太赫兹技能结合提升数据处理和剖析的效率和准确性,让检测结果更加详细、可靠。”胡旻表示,同时,他们将加强与考古学、材料科学等领域的跨学科互助,推动太赫兹技能在文物保护中的创新运用。(刘 侠 本报 滕继濮)
来源:科技日报