復(fù)納科學(xué)儀器(上海)有限公司
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烈日炎炎,,熱辣滾燙,,然而比酷暑更熱的是由上海博物館主辦舉辦的“金字塔之巔:古埃及文明大展”。作為有史以來全球規(guī)模最大,、亞洲等級(jí)最高的古埃及文物出境展,,吸引了全世界的埃及迷們。同時(shí)風(fēng)靡全球 30 萬觀眾的現(xiàn)象級(jí)文旅體驗(yàn)項(xiàng)目“消失的法老”也在上博二樓特別呈現(xiàn),。展覽一經(jīng)發(fā)布,,一票難求,爆火出圈,。
提到古埃及,,我們可能會(huì)想到金字塔、法老,、木乃伊、圖坦卡蒙,、亡靈等等,,跨越三千多年的古埃及文明,一直以他的“神秘感”深深吸引著眾多學(xué)者探索研究,。通過借助現(xiàn)代科技手段,,我們得以跨越時(shí)空,感知古埃及的歷史記憶,。
其實(shí),,除了大家所熟知的金字塔、法老外,,“沙伯提”(Shabti)雕像是古埃及文明傳承中最為普遍的物化載體,,幾乎可以將其看做是古埃及文明的一個(gè)縮影。它是指古埃及陵墓隨葬品中的人形雕像,,意為“回答者”,,置于墓室中,充當(dāng)死者來世的仆人,。
小編借助 Neoscan N70 臺(tái)式顯微CT 以36.63 微米像素大小掃描古埃及沙伯提文物,,進(jìn)行高精度無損檢測和三維成像,幫助研究人員深入理解和分析文物,。有利于文物三維數(shù)字化檔案建立和文物保護(hù),。
顯微 CT 是什么?是如何工作的,?在考古中可以發(fā)揮什么作用,?下面跟隨小編的腳步一起解開這些疑問吧,。
顯微 CT 技術(shù)通過高精度的 X 射線無損檢測技術(shù),能夠在不破壞文物的前提下,,清晰,、準(zhǔn)確、直觀地展示文物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)組成以及可能存在的缺陷和損傷情況,。該技術(shù)為考古學(xué)家和文物保護(hù)專家提供了一種全新的研究手段,,使得對(duì)文物的分析和保護(hù)工作更加科學(xué)和精確。
Part 1. 顯微CT 技術(shù)簡介
顯微 CT 技術(shù)利用 X 射線照射樣品,,通過探測器記錄透射的 X 射線強(qiáng)度分布,,再利用計(jì)算機(jī)算法重構(gòu)出樣品的三維內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其獨(dú)特之處在于能夠在非破壞的情況下,,提供高分辨率和全方位的三維圖像,。
顯微CT示意圖:射線源和探測器不動(dòng),樣品臺(tái)旋轉(zhuǎn)
顯微 CT 的分辨率可以達(dá)到微米級(jí)別,,能夠揭示微小結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié),,適用于需要精細(xì)觀察的考古樣品。以下是顯微 CT 技術(shù)的優(yōu)勢:
01
非破壞性:顯微 CT 技術(shù)可以在不損害文
物的情況下進(jìn)行分析,,這對(duì)于珍貴文物的
保護(hù)至關(guān)重要,。
02
高分辨率:顯微 CT 技術(shù)能夠提供高分辨率
的圖像,使得研究者能夠觀察到更細(xì)微的結(jié)
構(gòu)特征,。
03
三維成像:顯微 CT 技術(shù)能夠生成三維圖像,,
這為研究者提供了從不同角度觀察和分析
文物的可能性。
04
多功能性:顯微 CT 技術(shù)可以用于多種材料
和樣品,,適應(yīng)廣泛的考古應(yīng)用需求,。
Part 2. 顯微CT 在文物考古中的應(yīng)用
01 文物三維數(shù)字化檔案建立
文物三維數(shù)字化檔案是指利用現(xiàn)代三維掃描和成像技術(shù),對(duì)文物進(jìn)行高精度的三維數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ),。這些數(shù)據(jù)不僅包括文物的外部形態(tài),,還涵蓋內(nèi)部結(jié)構(gòu)和材質(zhì)成分等信息。三維數(shù)字化檔案為文物保護(hù),、研究,、修復(fù)和展示提供了重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
02 文物內(nèi)部結(jié)構(gòu)與制作工藝分析
顯微 CT 可以生成文物的三維圖像,,無損地揭示考古樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu),。例如,在研究陶器,、骨骼,、木制品和金屬器物時(shí),顯微 CT 能夠展示內(nèi)部的裂縫、空洞和紋理,。這對(duì)于了解制作工藝,、使用痕跡以及保存狀態(tài)非常重要。
顯微 CT 可以顯示器物內(nèi)部的分層,、氣泡以及修復(fù)痕跡,,幫助學(xué)者了解古代工藝的技術(shù)水平和文化背景。這對(duì)于揭示古代工匠的技術(shù)水平和工藝創(chuàng)新以及文物的修復(fù)和復(fù)制具有重要意義,。
使用 Neoscan 顯微 CT 對(duì)古文物陶瓷片進(jìn)行掃描,,可清晰展示古陶瓷片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及胎釉間的孔隙和氣泡分布。
戰(zhàn)國山字紋銅鏡碎片內(nèi)部孔隙分布,。 圖片源于文獻(xiàn)【1】
03 古生物遺骸研究
在考古遺址中,,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)古生物的遺骸。顯微CT 技術(shù)可以無損地重建這些遺骸的三維形態(tài),,幫助研究者了解古代生物的生理結(jié)構(gòu)和進(jìn)化過程,。
使用 Neoscan 高分辨率臺(tái)式顯微CT ,掃描百萬年前有孔蟲殼體,,建立有孔蟲三維模型,,清晰展示其內(nèi)部的房室結(jié)構(gòu),助力古生物研究,。
04 文物病害診斷與修復(fù)保護(hù)
顯微 CT 技術(shù)可以檢測文物的腐蝕,、裂紋、內(nèi)部損傷等病害情況,,為古代金屬文物的材質(zhì)、制作技術(shù)以及腐蝕發(fā)展?fàn)顩r提供了詳細(xì)信息,。通過對(duì)病害的精確診斷,,可以制定出更為合理的保護(hù)措施和修復(fù)方案。
青銅鳳凰器物尾羽斷裂處截面的銀白色物質(zhì) 圖片源于文獻(xiàn)【2】
尾羽處的 CT 成像,。圖片源于文獻(xiàn)【2】
鳳凰腿部的 CT 成像,。圖片源于文獻(xiàn)【2】
通過 顯微 CT 成像和斷裂截面處結(jié)果可以得知,尾羽中有額外的金屬絲結(jié)構(gòu),,結(jié)合之前對(duì)其失蠟法鑄造的推斷可以明確此結(jié)構(gòu)為“芯骨”,。鳳凰雙腿內(nèi)部的金屬結(jié)構(gòu)為鐵質(zhì)“芯骨”,其作用與尾羽處的相同,,起到了增加整體穩(wěn)定性和承重力的作用,。對(duì)于腿部變形和殘缺產(chǎn)生的原因推測是因?yàn)橥炔堪l(fā)生損壞后,鐵質(zhì)芯骨遇潮濕環(huán)境而腐蝕膨脹所導(dǎo)致的變形和損壞【2】,。
根據(jù)顯微 CT 等檢測圖像,,綜合考慮文物結(jié)構(gòu)、病害等情況,設(shè)計(jì)的修復(fù)技術(shù)路線為:清理-矯形-補(bǔ)配-焊接預(yù)處理-焊接-黏結(jié)預(yù)處理-黏結(jié)-封護(hù)-做色【2】,。
文化自信的重要抓手就是要讓收藏在博物館里的文物活起來,,Neoscan 高分辨顯微CT能無損地獲取文物三維圖像與數(shù)字化提取,在考古學(xué)中展現(xiàn)出巨大的潛力,??梢宰龅奖Wo(hù)和利用的統(tǒng)一,是考古文博工作者的得力助手,。
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