一扫辨年代、真伪！武王墩墓、故宫文物检测用上济南“黑科技”

　　安徽淮南武王墩墓的考古工作正在进行。一台“济南造”“曲面微区X射线荧光光谱仪”(以下简称“XRF”)已发往现场，目前已用于文物检测。“通过这台设备可以在无损的情况下快速精准地检测出曲面文物的主量元素、微量元素信息，进而获取文物的年代、产地、真伪、修复等情况。”4月26日，在地处济南新旧动能转换起步区的中科新经济科创园，济南中科核技术研究院副研究员许琼告诉记者，XRF是该研究院与故宫博物院联合研发，目前属于世界独创、国内唯一的设备。

　　济南中科核技术研究院研发的“曲面微区X射线荧光光谱仪”

　　据了解，近年来，X射线荧光光谱法以其无损检测、分析速度快、检测精度高等特点已成为文物考古界不可或缺的一种分析方法。不过，目前国外能够实现开放式扫描的微区X射线荧光光谱设备针对油画研究开发，仅能进行平面样品的高精度扫描。而我国文物种类众多、形制多样，例如玉器、陶瓷、青铜、玺印、漆器等，它们造型复杂、工艺繁复，国外设备并不能完全适用我国文物。

　　“对曲面或者表面不平整的文物，如何获取高精度的表面元素信息，是文物工作者面临的难题。”许琼说，基于故宫博物院的需求，她带领团队利用多年研发X射线CT的技术积累展开攻关，整个研发历时一年多。

　　研发并非一帆风顺，这期间，许琼和团队遇到了一些困难。“硬件方面如X射线的汇聚问题，软件上如何开发相应的智能算法以保证所生成的路径轨迹等，这些我们都进行了深入的攻关。”许琼告诉记者，最终，他们融合人工智能和先进的软件算法，用深度相机指导六轴机械臂运动路径，机械臂加载微区XRF进行扫描，从而实现了高精度曲面微区XRF成像。

　　现场，许琼向记者展示了XRF扫描故宫掐丝珐琅麒麟的图像。虽然麒麟腿部凹陷曲度比较大，但扫描图上清晰展示了不同扫描部位所对应的颜色。

　　济南中科核技术研究院副研究员许琼向记者介绍故宫掐丝珐琅麒麟扫描图像

　　“不同颜色代表的是不同的元素。检测设备通过算法指导机械臂围绕文物进行灵活地扫描和采集，同时配备实时快速的元素分析算法，对获得的元素信息进行三维曲面的展示，可以方便用户查看，百平方厘米的区域可在小时级时间内实现扫描分析。”许琼介绍，该设备同时具备定点微区元素分析、平面高分辨元素成像和曲面高分辨元素成像三种功能，一机顶三机，大大提高现有微区XRF设备的通用性、灵活性、准确性，最小分辨率为42微米，而国外设备是100微米到500微米。

　　济南中科核技术研究院工程师在安徽淮南武王墩墓考古现场实验室扫描出土文物

　　目前，该设备已用于安徽淮南武王墩墓的文物检测。待考古结束后，该设备将发往故宫博物院。

　　记者获悉，通过这种“黑科技”，不仅能够获取文物的“DNA”，也可揭开我国文物神秘的文化属性和复杂工艺，犹如让“沉默”的文物“开口说话”。“该设备能实现宏观探查复杂文物的工艺、装饰与病害的分布特征，是研究文物制作工艺、发掘文物价值、制定针对性保护策略与永续保存文物信息的核心无损分析技术。”许琼表示，除了检测文物，该设备还可用于材料、安全、航空等领域。

　　从实验室陈列的设备看，该设备只是济南中科核技术研究院众多仪器设备的一种。

　　成立四年多来，特别是济南起步区获批设立三年来，该研究院面向国民经济主战场和人民生命健康，在精密无损检测、辐射安全监测、高端医学影像设备及放射性药物研发等领域投入近8000万元产值的设备仪器，开展10余个科研项目的研发落地，并成功完成20余款核技术应用产品的工程化开发。

　　“从核心技术到整机工程化开发，从硬件设施到软件算法，全链条实现自主研制。我们也将继续为国产化设备替代和新质生产力助推高质量发展作出应有贡献。”济南中科核技术研究院常务副院长魏存峰说。（新黄河记者：黄敏 实习生：杨馥嵘）