中国散裂中子源,这一被誉为“超级显微镜”的大科学装置,在探索微观世界的征途中再次展现了其非凡的能力。它不仅在前沿科学研究领域发挥着关键作用,如今更是跨足文物保护领域,为古老文物的内部探测提供了新的可能。
近日,广东省博物馆内的一件清代鎏金铜器接受了中国散裂中子源的扫描检测。这件文物过去通过X射线扫描被认为内部中空,但中子源的介入却揭示了更多未知的秘密。
广东省博物馆文物保护科技中心主任张欢表示,中子源的强大穿透力使得研究团队能够穿透铜和鎏金层,发现了一些原本难以察觉的物质。例如,他们探测到了木材、植物纤维的存在,甚至捕捉到了宝石的信号,这些宝石可能是有机或无机的。
位于中国粤港澳大湾区的中国散裂中子源,作为国家重大科技基础设施,其工作原理是通过高能粒子撞击重金属靶体产生大量中子。中子作为一种独特的微观粒子,具有卓越的穿透能力,这使得它成为探究物质内部微观结构和动力学研究的理想“探针”。
中子成像技术在文物保护方面的应用尤为引人注目。相较于传统的X射线成像,中子成像对于重金属包裹或内部结构复杂的文物具有更强的穿透力,能够实现无损检测,并清晰地展示文物内部的结构和细节。
中国科学院高能物理研究所副研究员王声翔形象地比喻道,中子探测器就像一双敏锐的眼睛,能够捕捉到打到样品上并发生衍射的中子。每一种晶体都有其独特的衍射特征峰,通过探测这些特征峰,研究人员可以确定不同的元素及其位置。
目前,广东省博物馆的一批金属文物已经接受了中子成像分析和中子衍射分析,初步的实验成果为文物的进一步研究和保护提供了宝贵的数据支持。