Speakers
Dr
昕 李
(中国科学院高能物理研究所)
彦韬 刘
(高能所)
Description
文物承载着民族的血脉与基因，是不可再生的文化瑰宝。针对考古发掘现场未出土文物开展原位无损检测，获取文物本体与赋存环境的第一手资料，对于文物保护与文脉传承具有重要意义。常规X射线透射成像技术要求射线源与探测器分置于被测物体两侧，从物理布局上无法满足未出土文物的现场检测条件。康普顿散射成像（Compton Scattering Imaging，CSI）将射线源与探测器置于被测物体同侧，通过探测散射X射线强度反演物体近表面的电子密度分布，对低原子序数材料敏感，可突破透射成像的布局限制，在地下文物探测与墙体壁画检测中具有独特优势。本团队在CSI技术研究方面积累了丰富经验，曾研制一套基于YSO闪烁体线阵列探测器的移动式直接推扫CSI系统，实验室测试表明，瓷碗、铁剑等文物与土壤之间具有明显的成像对比度。2023年应陕西省考古研究院邀请，本团队在西安汉墓外藏坑发掘现场使用该系统完成了外藏坑浅表埋藏情况的大范围扫描探查，通过对多个机位的二维散射图像进行拼接，成功预判了车马俑、青铜伞架、陶俑、络饰等未出土文物的埋藏位置与形态，为现场精细化发掘提供了重要指导。为进一步实现地下文物三维成像，本团队近期基于GAGG闪烁体面阵列探测器，研制了一套直接推扫式康普顿散射层析成像样机。在300 kV、5 mA的工作条件下，该样机可穿透10 cm厚的土层实现三维层析成像，空间分辨率约1 cm，检测效率约1600 cm³/min。后续还将进一步优化成像性能，提升系统便携性，以更好地应用于考古现场的原位无损检测中。
