北京
如何無損獲取埋藏地下3000多年的象牙成分與微結構信息？中國科學院空天信息創新研究院（空天院）廣州園區研究員王振友研究團隊，使用其自主研制的顯微時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，內部結構卻已十分脆弱。對其進行科學保護與修復，需在無損條件下獲取其成分與微結構信息，并具備微米級分辨率，以應對銹蝕和腐蝕分布不均的難題。
王振友團隊自主研發的顯微時間門控拉曼光譜儀原型機。圖片由研究團隊提供
通過關鍵技術與核心部件創新，王振友團隊研制的顯微時間門控拉曼光譜儀，顯著提升了拉曼光譜在強熒光條件下的抗干擾能力，利用該儀器對三星堆出土的四塊象牙碎片進行無損檢測，成功揭示了象牙在長期地質作用下的老化過程。
研究顯示，四塊象牙碎片的熒光強度差異顯著，其中兩塊在傳統連續光拉曼條件下幾乎無法得到有效信號。而在時間門控拉曼檢測中，熒光干擾被有效抑制，強熒光樣品的拉曼信噪比提升超過20倍，象牙內部成分差異清晰顯現。
分析表明，不同埋藏環境的象牙在有機質含量、骨架結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，是導致象牙深度老化的主要原因，部分樣品還可能經歷過焚燒等人為破壞。
“時間門控拉曼光譜技術突破了強熒光背景下的檢測限制，清晰揭示了象牙中微量離子侵入、骨架損傷及有機質殘留等信息，為文物保護修復提供了分子層面的科學依據，也為探究古蜀文明及其埋藏環境提供了新方法。”王振友表示。（記者李力可）
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