[实用新型]探测装置及文物病害检测设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及文物保护领域，尤其涉及一种探测装置及文物病害检测设备。

背景技术

近些年，文物保护工作越来越被关注，制定合理有效的文物保护方案是确保文物修复的保障。青铜器是人类历史上的一项伟大发明，是世界冶金铸造史上最早的合金，它的变迁体现了世界文明在社会、经济以及文化内涵方面的发展和进步。中国古代青铜器是中国的国粹，无论是从青铜器的使用规模、铸造工艺，还是造型艺术及品种而言，都在世界艺术史上占有重要地位。但是，由于长期埋藏于地下以及出土后存贮条件的限制等原因，使得青铜器面临着严峻的病害腐蚀问题。其中，危害极大的有害锈与空气和水分等相互作用后，会使青铜器文物酥粉、毁溃、寿命缩短，严重时会使整件器物粉化甚至完全毁坏，文物考古界形象地称之为青铜器的“癌症”。2013年8月，湖南黄土坡M47号战国墓出土的青铜剑，即是“癌症”病变后严重腐蚀至断成几截，令人惋惜；此外，云南李家山古墓群约40％出土的青铜器文物均濒危或重度腐蚀等。因此，为使这类受腐蚀的青铜器文物能够长期的保存下去，首先必须准确的“诊断”青铜器文物病害的“结构”和“成分”信息，再制定对症“治疗”的文物保护修复方案进行保护。

然而，在实际文物病害诊断工作中，由于检测技术的限制，目前对于文物病害的物理结构和化学成分信息需要分别独立的进行检测。因此，引入了数据不匹配的错误信息，特别对于材料变化处和细节处理时，容易导致文物保护人员进行错误判断，同时，增加了时间成本。此外，结构和成分分别进行检测时，由于传统技术自身的局限性，又引入了大量其他错误诊断信息。

一方面，对于青铜器文物“结构”信息的检测，X射线成像检测技术作为最传统的诊断手段已得到国内外的广泛认可。随着科学技术的发展，利用胶片成像的X射线检测技术正逐渐的向利用IP板成像的计算机X射线成像技术CR(ComputedRadiography)过渡，并最终会被可以直接将X射线信号转化成数字信号的X射线数字成像技术DR(DigitalRadiography)所取代。但是，DR成像技术对于青铜器病害结构信息的准确检测仍存在两方面局限性，一个视角下重建致使重建结果存在结构重叠现象，同时，X射线多色能谱硬化效应导致重建图像具有硬化伪影问题。此外，即使采用目前最先进的计算机断层成像技术CT(ComputedTomography)去解决结构重叠问题，重建结构也仍然存在多色能谱引起的硬化伪影干扰。综上，传统结构检测技术，存在结构重叠和硬化伪影的问题，引入大量的失真信息，干扰文物保护人员对病害的判断。

另一方面，对于青铜器文物病害“成分”信息的识别，目前被广泛采用的方法主要有激光拉曼光谱分析技术LRS(LaserRamanspectroscopy)和X射线衍射分析技术XRD(X-RayDiffraction)。但是，这两种技术一次照射仅能获取待测器物的局部病害成分信息，如想获得器物整体病害信息，需要反复的进行操作再将结果进行整合，费时且引入整合误差。此外，对于无法打开的密封器物，其内表面的病害成分是无法进行检测的，产生盲区。综上，传统成分检测技术，存在多次照射结果进行整合引入的误差以及密闭器物内层病害无法检测等问题，带来了大量的不确定信息，同样影响文物保护人员对病害的判断，并且时间成本再次提高。

目前传统的文物病害检测技术如X射线成像检测技术、激光拉曼光谱分析技术和X射线衍射分析技术等均无法同时、准确的给出文物病害的结果和成分信息。双能CT成像技术已被证明是解决这一问题的有效手段之一。为了能够同时诊断文物病害形状和成分，现有技术的利用辐射成像对文物病害进行检测的设备如图1所示。双能CT成像设备由四大部分组成：射线源、探测装置、数据获取与数据处理装置、图像重建及可视化装置。

但是，该文物病害检测设备的成本较高，特别是在探测器的成本方面。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种探测装置及文物病害检测设备，以实现低成本的文物病害检测。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种探测装置，用于文物病害检测设备，探测装置用于接收射线源发射的X射线，包括低能探测单元和高能探测单元，其特征在于，低能探测单元是可移动的，其所占面积为探测装置所占探测区域的一半，高能探测单元是可移动的，其所占面积为探测装置所占探测区域的另一半。