让文物“开口说话” 故宫博物院用上济南研发新设备

编者按：

平地立城，白宣作画，扬帆三载，新城崛起。《济南新旧动能转换起步区建设实施方案》获批三周年以来，这片承载着国家战略与时代机遇的热土，正步履不停地朝着未来希望之城的目标不断迈进。4月26日，按照济南市“一月一主题”宣传安排，来自中央、省、市的新闻媒体集中采访，以沉浸式采访的方式走进济南起步区。

大众网·海报新闻开设“‘未来之城’看起步”栏目，跟随记者的脚步，一起感受“未来之城”的发展脉搏，共同探索起步区强势崛起的“成长轨迹”。

大众网记者 赵港宁 济南报道

如何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，一直是文物考古界的难题。

如今，这一“难题”终于有了“答案”。4月26日，记者走进位于济南起步区的济南中科核技术研究院实验室，了解了该研究院与故宫博物院联合研发的“曲面微区X射线荧光光谱仪”（以下简称XRF），其不仅能够获取文物的“DNA”，也揭开文物神秘的文化属性和复杂工艺，让“沉默”的文物“开口说话”。

济南中科核技术研究院的工程师正在操作XRF设备扫描青花瓷样品

在该研究院实验室内，据工作人员介绍，通过电脑控制一台六轴协作机器人对平台上的文物进行扫描，电脑屏幕会显示出不同颜色的成像图，该台机器人目前正在武王墩墓地参与考古发掘工作。“不同颜色代表的是不同的元素，百平方厘米的区域可在小时级时间内实现扫描分析。”济南中科核技术研究院副研究员、XRF设备项目经理许琼说。

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。“但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。”许琼表示，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，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，并不能完全适用我国文物。

XRF设备正在扫描

由济南中科核技术研究院联合故宫博物院研发的XRF设备

由点成线，由线到面。基于故宫博物院的需求，许琼带领团队利用多年研发X射线CT的技术积累，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。

“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。”许琼介绍，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。此外，该设备还可用于材料、安全、航空等领域。

济南中科核技术研究院园区

由济南中科核技术研究院自主研发的先进的全景小动物PET/CT系统，采用当前国际医学领域最先进的PET探测技术和能谱CT技术，立足于肿瘤、心脑血管、老年痴呆、帕金森、癫痫等重大疾病以及受体、基因、干细胞等前沿研究领域。

据悉，济南中科核技术研究院成立四年多来，特别是济南起步区获批设立三年来，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。