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中子三维成像技术 解密文物重要细节
2026年05月08日 17:21:19
来源：化工仪器网 点击量：4594
近日，中国科学院高能物理研究所团队依托中国散裂中子源的能量分辨成像谱仪，采用中子三维成像技术，对一件腐蚀严重的汉代铁质书刀实现无损表征，精准解析了其内部结构与腐蚀程度，系统揭示了汉代铁质书刀的制作工艺与保存现状。
考古学是一门通过发掘、整理和分析人类古代活动遗留的实物资料(如遗物、遗迹)，来研究人类过去、文化起源及社会发展的学科，属于历史学与人类学的重要分支。文物是考古研究的物质基础与对象，通过发掘、解读文物，人类可以探索历史文明，系统的认识过去的历史。
而在考古文物的过程中，对文物的分析是一项重要的工作，这项工作非常依赖现代分析仪器，因此，得益于近几年分析技术的发展，尤其是无损分析技术的发展，我国在文物研究的深度以及广度上都有了非常大的提升，许多原本难以实现的文物分析工作，也在该背景下，逐渐实现突破。
就在近日，中国科学院高能物理研究所研究员陈洁团队联合故宫博物院研究馆员雷勇团队、扬州博物馆副馆长王子尧团队，依托中国散裂中子源的能量分辨成像谱仪，采用中子三维成像技术，对一件腐蚀严重的汉代铁质书刀实现无损表征，精准解析了其内部结构与腐蚀程度，系统揭示了汉代铁质书刀的制作工艺与保存现状。
书刀是用于在竹木简上刻字或削改的刀型文具，此类文物对于研究当时同类产品的制作工艺有重要价值，同时如果能够细致的分析其结构和成分，对于同类型文物的修复工作也有重要帮助。此次研究的书刀为汉代铁质书刀，刀体严重矿化，形成了由铁基体、致密锈蚀层、刀鞘等有机残留物及土壤附着物构成的复杂复合体。而中子三维成像技术借助中子强大的穿透能力，清晰的区分了锈蚀区域与完好铁基体，精准识别了腐蚀细节，并基于此清晰识别出刀体锈蚀区域的空间分布与严重程度，成功分割并可视化呈现出刃部微观裂纹的复杂网络。为判断文物是否发生脆化、制定科学的加固保护方案提供了关键依据。
值得一提的是，该方案的成功使用为后续同类型分析提供了重要的参考价值，也为判断文物是否发生脆化、制定科学的加固保护方案提供了重要的可重现的手段。
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