工業(yè)CT在文物無損檢測技術(shù)中的應(yīng)用
世界先民在悠久的歷史進(jìn)程中創(chuàng)造了輝煌的物質(zhì)文明,為我們下浩如煙海的文化遺存。而這些文物瑰寶都是由各種材質(zhì)組成,了解文物材質(zhì)及其病變規(guī)律,探知文物內(nèi)部的工藝結(jié)構(gòu)及損傷,是保護(hù)文物的先決條件。對文物的深層認(rèn)知才能使我們更客觀的選用有針對性的,切合實(shí)際的保護(hù)方法和材料,大大降低保護(hù)行為當(dāng)中的冒險性,避免“保護(hù)性破壞”的盲動,更加有效地保護(hù)人類的文化遺產(chǎn)。
人類對于古物的珍藏及其保護(hù)由來已久。這主要源于人們對大自然規(guī)律的認(rèn)知,即萬事萬物皆有生有滅。因此,人們總是想在力所能及的范疇之內(nèi),盡可能地去延長珍愛之物的壽命,減緩它的自然衰變的過程。于是人們利用各種手段和材料來挽救日見衰敗的珍藏,這就衍生出相對于宏觀法規(guī)而言的微觀具象的文物保護(hù)技術(shù)。
目前科學(xué)的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為科學(xué)既是一個高度分化的同時又是一個高度綜合化、整體化、社會化的體系。自然科學(xué)與社會科學(xué)日趨結(jié)合,更深刻、更全面地去反映自然與社會。 文物作為人類歷史與文化的物質(zhì)遺存,本身就是一個既體現(xiàn)自然又承載人文信息的綜合體。因此,對于文物的研究自然應(yīng)該順應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的總趨勢。人們不再僅僅使用一臺儀器,一種方法去判說文物,而是由表及里,自宏觀至微觀的去解讀這些文化遺存,綜合考量文物的價值。
高精度工業(yè)CT是世界上先進(jìn)的文物三維掃描技術(shù),此系統(tǒng)釆用輻射成像原理,實(shí)現(xiàn)對文物的非接觸式三維高精度掃描成像,可獲得文物內(nèi)部高精度的三維斷層數(shù)據(jù)和材料信息,能夠?qū)崿F(xiàn)針對文物的定量無損檢測與評價,把文物實(shí)物進(jìn)行分層掃描獲取三維數(shù)據(jù)模型,是一個實(shí)物數(shù)字化的微分過程。
奧龍工業(yè)CT在文物無損檢測領(lǐng)域主要有五個方面的基本應(yīng)用:
一、檢測對象內(nèi)部各組分相對位置狀況的判定
(a)柄頭和十字護(hù)手部分; |
上圖為一把保存完好的鐵劍的射線檢測圖像,從圖像中我們可以清楚的看到古劍柄頭和劍柄之間的分界線。
二、檢測對象功能分析
我們所觀察的這把鐵劍總長為845mm(33.27 in.): |
如果沒有數(shù)字化X射線成像技術(shù),其鐵劍上的血溝幾乎被氧化降解填滿且覆蓋,變得難以觀察。
三、對檢測對象結(jié)構(gòu)尺寸的測量
下圖為鐵劍的數(shù)字化X射線檢測,圖a、b為其不同的鍛接部位:
(a) 八角劍柄和十字護(hù)手的俯視圖;
(b)十字護(hù)手和劍身的俯視圖。
四、密度測量
鐵劍的數(shù)字化X射線成像檢測圖像: 通過數(shù)字化X射線成像,陰影部分的差異表明金屬的各種不同密度。當(dāng)X射線穿過密度較高的固體材料時,顯示的結(jié)果為白色陰影。深色陰影部分表示孔隙度和密度較小的區(qū)域,而灰色的陰影表示不同程度的密度。X射線圖像是各種不同因素結(jié)合得到的結(jié)果,如密度、孔隙度和氧化度。 |
五、逆向工程應(yīng)用
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,人類已經(jīng)不再滿足于從表象去認(rèn)識世界。而融合了物理、化學(xué)兩大學(xué)科知識體系的綜合性的檢測設(shè)備——工業(yè)CT的出現(xiàn),使人們無論從新興的科技考古角度,還是文物的科技保護(hù)角度,都有了一種更深層次去剖析文物的期待。
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