探測裝置及文物病害檢測設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及文物保護領域，尤其涉及一種探測裝置及文物病害檢測設備。
【背景技術】
[0002]近些年，文物保護工作越來越被關注，制定合理有效的文物保護方案是確保文物修復的保障。青銅器是人類歷史上的一項偉大發(fā)明，是世界冶金鑄造史上最早的合金，它的變迀體現(xiàn)了世界文明在社會、經(jīng)濟以及文化內涵方面的發(fā)展和進步。中國古代青銅器是中國的國粹，無論是從青銅器的使用規(guī)模、鑄造工藝，還是造型藝術及品種而言，都在世界藝術史上占有重要地位。但是，由于長期埋藏于地下以及出土后存貯條件的限制等原因，使得青銅器面臨著嚴峻的病害腐蝕問題。其中，危害極大的有害銹與空氣和水分等相互作用后，會使青銅器文物酥粉、毀潰、壽命縮短，嚴重時會使整件器物粉化甚至完全毀壞，文物考古界形象地稱之為青銅器的“癌癥”。2013年8月，湖南黃土坡M47號戰(zhàn)國墓出土的青銅劍，即是“癌癥”病變后嚴重腐蝕至斷成幾截，令人惋惜；此外，云南李家山古墓群約40%出土的青銅器文物均瀕危或重度腐蝕等。因此，為使這類受腐蝕的青銅器文物能夠長期的保存下去，首先必須準確的“診斷”青銅器文物病害的“結構”和“成分”信息，再制定對癥“治療”的文物保護修復方案進行保護。
[0003]然而，在實際文物病害診斷工作中，由于檢測技術的限制，目前對于文物病害的物理結構和化學成分信息需要分別獨立的進行檢測。因此，引入了數(shù)據(jù)不匹配的錯誤信息，特別對于材料變化處和細節(jié)處理時，容易導致文物保護人員進行錯誤判斷，同時，增加了時間成本。此外，結構和成分分別進行檢測時，由于傳統(tǒng)技術自身的局限性，又引入了大量其他錯誤診斷信息。
[0004]—方面，對于青銅器文物“結構”信息的檢測，X射線成像檢測技術作為最傳統(tǒng)的診斷手段已得到國內外的廣泛認可。隨著科學技術的發(fā)展，利用膠片成像的X射線檢測技術正逐漸的向利用IP板成像的計算機X射線成像技術CR (Computed Rad1graphy)過渡，并最終會被可以直接將X射線信號轉化成數(shù)字信號的X射線數(shù)字成像技術DR(DigitalRad1graphy)所取代。但是，DR成像技術對于青銅器病害結構信息的準確檢測仍存在兩方面局限性，一個視角下重建致使重建結果存在結構重疊現(xiàn)象，同時，X射線多色能譜硬化效應導致重建圖像具有硬化偽影問題。此外，即使采用目前最先進的計算機斷層成像技術CT (Computed Tomography)去解決結構重疊問題，重建結構也仍然存在多色能譜引起的硬化偽影干擾。綜上，傳統(tǒng)結構檢測技術，存在結構重疊和硬化偽影的問題，引入大量的失真信息，干擾文物保護人員對病害的判斷。
[0005]另一方面，對于青銅器文物病害“成分”信息的識別，目前被廣泛采用的方法主要有激光拉曼光譜分析技術LRS(Laser Raman spectroscopy)和X射線衍射分析技術XRD (X-Ray Diffract1n)。但是，這兩種技術一次照射僅能獲取待測器物的局部病害成分信息，如想獲得器物整體病害信息，需要反復的進行操作再將結果進行整合，費時且引入整合誤差。此外，對于無法打開的密封器物，其內表面的病害成分是無法進行檢測的，產(chǎn)生盲區(qū)。綜上，傳統(tǒng)成分檢測技術，存在多次照射結果進行整合引入的誤差以及密閉器物內層病害無法檢測等問題，帶來了大量的不確定信息，同樣影響文物保護人員對病害的判斷，并且時間成本再次提高。
[0006]目前傳統(tǒng)的文物病害檢測技術如X射線成像檢測技術、激光拉曼光譜分析技術和X射線衍射分析技術等均無法同時、準確的給出文物病害的結果和成分信息。雙能CT成像技術已被證明是解決這一問題的有效手段之一。為了能夠同時診斷文物病害形狀和成分，現(xiàn)有技術的利用輻射成像對文物病害進行檢測的設備如圖1所示。雙能CT成像設備由四大部分組成:射線源、探測裝置、數(shù)據(jù)獲取與數(shù)據(jù)處理裝置、圖像重建及可視化裝置。
[0007]但是，該文物病害檢測設備的成本較高，特別是在探測器的成本方面。
【實用新型內容】
[0008]本實用新型的主要目的在于提供一種探測裝置及文物病害檢測設備，以實現(xiàn)低成本的文物病害檢測。
[0009]根據(jù)本實用新型的第一方面，提供了一種探測裝置，用于文物病害檢測設備，探測裝置用于接收射線源發(fā)射的X射線，包括低能探測單元和高能探測單元，其特征在于，低能探測單元是可移動的，其所占面積為探測裝置所占探測區(qū)域的一半，高能探測單元是可移動的，其所占面積為探測裝置所占探測區(qū)域的另一半。
[0010]優(yōu)選地，探測裝置包括機械傳動裝置，連接到低能探測單元和高能探測單元，用于使低能探測單元在探測區(qū)域的一半和另一半之間往復移動，以及使高能探測單元在探測區(qū)域的一半和另一半之間往復移動。機械傳動裝置將低能探測單元從探測區(qū)域的一半移動到另一半的同時，將高能探測單元從探測區(qū)域的另一半移動到一半。
[0011]低能探測單元位于高能探測單元所在平面上方。探測裝置還可以包括位于低能探測單元所在平面與高能探測單元所在平面之間的濾波裝置。
[0012]根據(jù)本實用新型的第二方面，提供了一種文物病害檢測設備，其特征在于，包括:射線源，用于發(fā)射X射線；前述探測裝置；數(shù)據(jù)處理裝置，連接到探測裝置，用于獲取探測裝置探測的數(shù)據(jù)以進行預處理；圖像重建裝置，連接到數(shù)據(jù)處理裝置，用于根據(jù)數(shù)據(jù)處理裝置預處理的數(shù)據(jù)進行圖像重建。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，根據(jù)本實用新型的技術方案能夠在確保同等成像質量的同時，降低約50%的探測器成本。
【附圖說明】
[0014]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實