显微CT技术在考古中的应用

提到古埃及，我们可能会想到金字塔、法老、木乃伊、图坦卡蒙、亡灵等等，跨越三千多年的古埃及文明，一直以他的神秘感深深吸引着众多学者探索研究。通过借助现代科技手段，我们得以跨越时空，感知古埃及的历史记忆。

其实，除了大家所熟知的金字塔、法老外，"沙伯提（Shabti）"雕像是古埃及文明传承中最为普遍的物化载体，几乎可以将其看做是古埃及文明的一个缩影。它是指古埃及陵墓随葬品中的人形雕像，意为"回答者"，置于墓室中，充当死者来世的仆人。

小编借助 Neoscan N70 台式显微CT 以36.63 微米像素大小扫描古埃及沙伯提文物，进行高精度无损检测和三维成像，帮助研究人员深入理解和分析文物。有利于文物三维数字化档案建立和文物保护。

显微 CT 是什么？是如何工作的？在考古中可以发挥什么作用？下面跟随小编的脚步一起解开这些疑问吧。

显微 CT 技术利用 X 射线照射样品，通过探测器记录透射的 X 射线强度分布，再利用计算机算法重构出样品的三维内部结构。其独特之处在于能够在非破坏的情况下，提供高分辨率和全方位的三维图像。

显微 CT 的分辨率可以达到微米级别，能够揭示微小结构的细节，适用于需要精细观察的考古样品。以下是显微 CT 技术的优势：

文物三维数字化档案是指利用现代三维扫描和成像技术，对文物进行高精度的三维数据采集和存储。这些数据不仅包括文物的外部形态，还涵盖内部结构和材质成分等信息。三维数字化档案为文物保护、研究、修复和展示提供了重要的基础数据。

显微 CT 可以生成文物的三维图像，无损地揭示考古样品的内部结构。例如，在研究陶器、骨骼、木制品和金属器物时，显微 CT 能够展示内部的裂缝、空洞和纹理。这对于了解制作工艺、使用痕迹以及保存状态非常重要。

显微 CT 可以显示器物内部的分层、气泡以及修复痕迹，帮助学者了解古代工艺的技术水平和文化背景。这对于揭示古代工匠的技术水平和工艺创新以及文物的修复和复制具有重要意义。

在考古遗址中，经常发现古生物的遗骸。显微CT 技术可以无损地重建这些遗骸的三维形态，帮助研究者了解古代生物的生理结构和进化过程。

显微 CT 技术可以检测文物的腐蚀、裂纹、内部损伤等病害情况，为古代金属文物的材质、制作技术以及腐蚀发展状况提供了详细信息。通过对病害的精确诊断，可以制定出更为合理的保护措施和修复方案。

通过 显微 CT 成像和断裂截面处结果可以得知，尾羽中有额外的金属丝结构，结合之前对其失蜡法铸造的推断可以明确此结构为“芯骨”。凤凰双腿内部的金属结构为铁质“芯骨”，其作用与尾羽处的相同，起到了增加整体稳定性和承重力的作用。对于腿部变形和残缺产生的原因推测是因为腿部发生损坏后，铁质芯骨遇潮湿环境而腐蚀膨胀所导致的变形和损坏^【2】。

根据显微 CT 等检测图像，综合考虑文物结构、病害等情况，设计的修复技术路线为：清理-矫形-补配-焊接预处理-焊接-黏结预处理-黏结-封护-做色^【2】。

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【1】宋薇¹，张欢¹，王全玉²，王雅正².X射线显微CT成像技术在金属文物制作工艺研究与腐蚀状态评估中的应用[J].文物保护与考古科学,2022,第34卷(6): 51-59

【2】金大朝.故宫博物院藏宋代铜凤凰的修复保护与研究[J].文物保护与考古科学,2024,第36卷(3): 38-51