中新网东莞4月30日电 (记者 徐青青)据中国科学院高能物理研究所东莞研究部消息，30日，中国科学院高能物理研究所陈杰团队、故宫博物院文化保护与科技部雷勇团队、文化保护与科技部紫瑶团队开展联合考察。扬州博物馆修复部利用中国散裂中子源（CS）NS能量分辨成像光谱仪（ERNI）和三维中子成像技术，成功对一把严重腐蚀的汉代铁书刀进行了无损表征，准确分析了其内部结构和腐蚀程度，系统揭示了汉代铁书刀的制作过程和保存状态。在切书机上。
本次研究的对象是一件汉代的铁铁刻书刀。图片提供：中国科学院高能物理研究所东莞研究部
本研究的对象是一件典型的汉代铁书刀。由于它长期埋藏在地下，该物体被严重矿化，形成了一个复杂的复合体，由铁基质、致密的氧化物层、豆荚等有机残留物和附着的土壤组成。对于这种病害严重、结构脆弱的有机金属复合文物，如何准确“透视”其内部结构和腐蚀状态而不破坏其完整性，成为遗产保护科学领域长期面临的技术瓶颈。
与传统探测技术相比，中子成像技术在表征此类文物方面呈现出独特且不可替代的优势。中子有很大的穿透力强，对氢、锂和硼等轻元素非常敏感。汉代刻书刀的铁腐蚀产物中含有氢元素。中子可以清楚地区分氧化区域和完整的铁基体，从而可以精确识别腐蚀细节。
利用三维中子成像技术，研究团队能够清晰识别叶片本体腐蚀区域的空间分布和严重程度，并成功分割和可视化叶片复杂的微观裂纹网络。这一发现为判断红线虫是否脆弱以及制定科学的保护和改良计划提供了重要依据。
中子 CT 图像切片和 3D 渲染结果（封面）。图片提供：中国科学院高能物理研究所东莞研究部
更有价值的是，中子成像能够捕获剩余的g 层状结构的护套。成分和结构分析表明，这是古代复合材料覆盖物（可能由织物或木材制成）钙化的残留痕迹。同时，研究团队精确测量了叶片加固结构的几何特征，为推断汉代铁器的制造工艺以及后续文物的修复和保护提供了科学数据。
中国科学院高能物理研究所东莞研究部表示，汉代书刀研究成果是利用我国散裂中子源深刻提升“文化遗产”的成功范例。随着我国散裂中子源二期工程的进展，加速器的靶束功率将进一步提高，谱仪性能将进一步优化。未来，中子技术logy将进一步拓展其应用场景，为中国乃至全球的文物保护和考古研究提供不可替代的研究平台，让千年文物“说话”，解读埋藏在其中的远古科技文化密码。
该研究成果正式发表在国际期刊《Journal of Applied Crystallography》上。 （Journal of Applied Crystallography）并被选为 2026 年 4 月杂志（第 59 卷，2026 年，第 477-482 页）的封面。 （完）
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