三星堆3000年象牙“開口說話”！國產(chǎn)新儀器無損解鎖古蜀文明密碼

如何無損獲取埋藏地下3000多年的象牙成分與微結(jié)構(gòu)信息？中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院（空天院）廣州園區(qū)研究員王振友研究團(tuán)隊(duì)，使用其自主研制的顯微時(shí)間門控拉曼光譜儀成功破解了這一難題。

三星堆遺址出土的象牙是研究古蜀文明的重要載體。王振友介紹，由于長期埋藏于地下，這些象牙雖然外觀大體完整，內(nèi)部結(jié)構(gòu)卻已十分脆弱。對(duì)其進(jìn)行科學(xué)保護(hù)與修復(fù)，需在無損條件下獲取其成分與微結(jié)構(gòu)信息，并具備微米級(jí)分辨率，以應(yīng)對(duì)銹蝕和腐蝕分布不均的難題。

科研團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的時(shí)間門控拉曼光譜儀原型機(jī) 圖源：科創(chuàng)中國

通過關(guān)鍵技術(shù)與核心部件創(chuàng)新，王振友團(tuán)隊(duì)研制的顯微時(shí)間門控拉曼光譜儀，顯著提升了拉曼光譜在強(qiáng)熒光條件下的抗干擾能力，利用該儀器對(duì)三星堆出土的四塊象牙碎片進(jìn)行無損檢測，成功揭示了象牙在長期地質(zhì)作用下的老化過程。

研究顯示，四塊象牙碎片的熒光強(qiáng)度差異顯著，其中兩塊在傳統(tǒng)連續(xù)光拉曼條件下幾乎無法得到有效信號(hào)。而在時(shí)間門控拉曼檢測中，熒光干擾被有效抑制，強(qiáng)熒光樣品的拉曼信噪比提升超過20倍，象牙內(nèi)部成分差異清晰顯現(xiàn)。

時(shí)間門控拉曼光譜對(duì)三星堆象牙的分析 圖源：科創(chuàng)中國

分析表明，不同埋藏環(huán)境的象牙在有機(jī)質(zhì)含量、骨架結(jié)晶性和腐蝕程度上存在明顯差異。金屬離子侵入及硫酸根等非金屬離子替代羥基磷灰石，是導(dǎo)致象牙深度老化的主要原因，部分樣品還可能經(jīng)歷過焚燒等人為破壞。

“時(shí)間門控拉曼光譜技術(shù)突破了強(qiáng)熒光背景下的檢測限制，清晰揭示了象牙中微量離子侵入、骨架損傷及有機(jī)質(zhì)殘留等信息，為文物保護(hù)修復(fù)提供了分子層面的科學(xué)依據(jù)，也為探究古蜀文明及其埋藏環(huán)境提供了新方法。”王振友表示。

參考來源

科創(chuàng)中國《三星堆3000年象牙“開口說話”！國產(chǎn)新儀器無損解鎖古蜀文明密碼》

https://mp.weixin.qq.com/s/WLFYZBEwElSVG4V22wJoDg

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