考古文物X射线成像系统

    X射线成像技术应用于文物艺术品的研究始于20世纪20~30年代,当时主要用于纸质文物艺术品的检测。随着X射线技术的发展、X射线管发射功率的提高,X射线成像技术开始用于博物馆不同材质藏品的分析检测。通过观察文物内部的形态、相关技术的结构特征、古代及近现代修复痕迹等,为器物真伪鉴定和古代技术研究提供依据    近十几年来X射线成像检测技术在金属文物(尤其

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    X射线成像技术应用于文物艺术品的研究始于20世纪20~30年代,当时主要用于纸质文物艺术品的检测。随着X射线技术的发展、X射线管发射功率的提高,X射线成像技术开始用于博物馆不同材质藏品的分析检测。通过观察文物内部的形态、相关技术的结构特征、古代及近现代修复痕迹等,为器物真伪鉴定和古代技术研究提供依据

    近十几年来X射线成像检测技术在金属文物(尤其是青铜器)检测中的应用更加普遍,几乎是研究金属文物必不可少的检测手段。

文物的X射线成像在文物领域的应用主要包括以下几个方面:

(1)文物内部结构的研究

    在进行实验室考古发掘时,文物常处于复杂的堆积状态,此时通过X射线成像,可以辅助判断各类文物的准确位置与相互关系。例如在对内蒙古图尔基山辽墓出土文物的实验室发掘整理中,X射线成像技术有效地帮助发掘者获知棺内金银器类文物、人骨架和遗存金属汞的原始状态,进而有的放矢地进行考古发掘。

    对于金属质文物(如青铜器、铁器、金银器等)来说,通过X射线检测技术可以使研究者透视器物的内部,即从X射线成像底片上对其纹饰、铭文、铸造工艺特征(如芯撑、范缝、盲芯、加强筋、补铸等)等方面的信息有更加清晰准确的辨认,从而得以获取出不可直接观察到的重要信息。因此它是研究金属器铸造、保存状况的有效方法。

    此外,X射线成像检测技术还可以应用在木质、油画、壁画等其他类文物上。

(2)文物腐蚀状况的研究

    文物的X射线成像,除了可以帮助我们了解文物的内部构造外,还可以帮助我们了解文物的腐蚀状况、修复情况(如青铜器的焊粘接、修补、粘接等),可以通过这种无损的分析检测方法了解文物的保存状况,为制定相应的保护方案提供依据。但是,由于对此认识较晚以及样品稀缺,导致相关的基础研究一直处于空白状态。我们通过一些有限的青铜样品,进行了这方面的尝试,试图通过X射线成像中的不同表现形式,揭示出青铜器内部不同形式和不同程度的腐蚀。尽管只是初步的研究,但是,我们认为,这种研究是有意义的,可以为文物病害无损检测学科的建设,提供有益的帮助。

(3)为文物的考古学研究提供依据

    文物的X射线成像检测结果还可以用以探究考古学分期、文化面貌等问题。传统的考古学研究通常是根据纹饰、器形等外部信息来进行上述领域的研究,而X射线成像检测技术可以获取到外表不可见的制造工艺等内部信息,研究者可通过探究这些制造工艺中潜在的规律,结合纹饰器形等信息来研究分期及文化面貌等问题。尤其在青铜器群的研究中,通过X射线成像技术获取的芯撑、加强筋、分铸等铸造工艺信息可以作为分期及文化面貌研究的依据之一,从而为考古学研究提供一定的辅助作用。

(4),辨别真伪:

    通过文物内部的形态,反映其相关技术的结构特征、古代及近代修复痕迹等,为器物真伪和古代技术研究提供依据。 

(5),提供与文物有关的历史信息:

    通过X光成像的黑白对比度,判断相关文物的一些对应信息,如反映文物破损程度和前修复痕迹,提取文物相关历史和艺术信息(文字、装饰花纹等),显示器物内部技术结构特征等,为文物保存状况的评估、历史学和艺术形式的研究及古代工艺技术的探索提供直观的科学依据。 

(6),用于古代化石的分析:

    可以清楚显示出小至鱼类化石的骨骼结构,为古生物研究提供了清楚的直观信息。软X光还可用于分析古字画,显示出了肉眼不可见的古代字画上的印章,为字画真伪辨别提供了科学依据。 

(7),提供文物制作工艺技术信息:

    用于青铜器制作工艺信息的提取例子较多,如可以反应器物所使用垫片的形状和分布,附件与器体连接方式等。 

(8),考古绘图中的应用:

    可以呈现文物无法测量的部位和内部,可以提供相当准确的器物内部结构特征,在考古绘图中起到相当大的重要作用。

考古文物X射线成像系统拍摄文物案例图:

宝剑文物检测图

陶罐文件检测图

铜镜文物检测图

刀币文物检测图

铜镜文物检测图2