„Нашият подход ни позволи да прочетем текст, който беше скрит под корозия, може би в продължение на стотици години“, каза Александър Локе, помощник професор в ECE и изследовател в Georgia Tech-CNRS IRL 2958, съвместна международна изследователска лаборатория в кампуса Georgia Tech-Lorraine в Мец, Франция. „Ясно е, че подходите, които имат достъп до такава информация, без да повредят обекта, са от голям интерес за археолозите.“
Проучването беше докладвано на 2 март в списанието Scientific Reports.
Кръстът, изрязан от оловен лист, беше открит в гробище в абатство в Ремирмон, Франция - на няколко часа път с кола от кампуса на Джорджия Тех-Лорейн. Известен като croix d'absolution, това е вид погребален кръст, който датира от Средновековието и е открит на места във Франция, Германия и Англия.
„Този тип кръст обикновено носи надписи с молитви или информация за починалия“, каза Орелиен Вашере, директор на Musée Charles-de-Bruyères в Remiremont и съавтор на изследването. „Смята се, че тяхната цел е била да потърсят опрощението на даден човек от греха, улеснявайки преминаването му в рая.“
Музеят зае кръста на лабораторията на Citrin с надеждата, че екипът може да използва техники за изобразяване, за да направи невидимото видимо. Цитрин и неговата група са специализирани в безразрушителна оценка и разработват техники, които позволяват подробно изследване на скритите слоеве на обект, без да променят или увреждат оригиналната му форма. Въпреки че работата им често има промишлени приложения, като откриване на щети по фюзелажите на самолети, групата прегърна възможността да инспектира кръста - шанс да проучи допълнително приложенията на тяхната технология за археологически цели.
рекламаНадничане под булото на корозията
Екипът използва търговски терахерцов скенер, за да изследва кръста на всеки 500 микрона (около всеки половин милиметър) на обекта. Първо, скенерът изпрати кратки импулси от терахерцово електромагнитно излъчване - форма на светлина, която се движи на малки дължини на вълната - върху всяка секция на кръста. Някои вълни отскачаха обратно от слоя корозия, докато други проникваха през корозията, отразявайки се от действителната повърхност на оловния кръст. Това създаде две различни ехота на един и същ оригинален импулс.
След това екипът използва алгоритъм за обработка на забавянето във времето между двете ехо сигнали в сигнал с два пика. Тези данни разкриха колко дебела е корозията във всяка сканирана точка. След това измерванията на светлинните лъчи, които се отразяват от основния метал, се събират, за да се формират изображения на оловната повърхност под корозията.
Интердисциплинарни прозрения
Въпреки че по време на процеса на сканиране бяха събрани важни данни, необработените изображения бяха твърде шумни и разбъркани и надписът остана нечетлив по това време. Но Джунлианг Донг, тогава доктор по философия. студент в лабораторията на Citrin, имаше прозрението да обработи изображенията по специален начин, за да елиминира шума. Чрез изваждане и сглобяване на части от изображенията, получени в различни честоти, Донг успя да възстанови и подобри изображенията. Това, което остана, беше изненадващо четливо изображение, съдържащо текста.
рекламаИзползвайки обработените изображения, Vacheret успя да идентифицира множество латински думи и фрази. Той реши, че всички те са част от Pater Noster, известен като Отче наш или Господнята молитва.
Екипът също работи с природозащитник, за да обърне химически корозията на кръста, потвърждавайки надписа Pater Noster. Сравнявайки техните изображения с чистия кръст, екипът установи, че техните изображения са разкрили части от надписа, които не се виждат на оригиналния кръст. Чрез разкриването на допълнителни аспекти на надписите, които преди това не бяха документирани, тяхната работа успя да предложи по-задълбочено разбиране на кръста и по-нататъшно вникване в християнството от 16тивек в Лотарингия, Франция.
„В този случай успяхме да проверим работата си след това, но не всички оловни обекти могат да бъдат третирани по този начин“, каза Ситрин. „Някои обекти са големи, някои трябва да останат in situ, а някои са просто твърде деликатни. Надяваме се, че нашата работа отваря началото на изследването на други оловни обекти, които също могат да разкрият тайни, лежащи под корозия.“
Групата на Цитрин също е използвала терагерцови изображения, за да погледне под повърхността на картини от 17тивек, изяснявайки структурата на слоя боя и предоставяйки прозрения за техниките на майстори художници. В момента те изследват повърхностни покрития върху антична римска керамика.
Кръстосаният проект показва, че успехът изисква повече от точно измерване, но и внимателна обработка на данни и сътрудничество между изследователи от различни области. Подходът на екипа отваря нови перспективи за анализ на терагерцови изображения и може да доведе до големи тласъци в областта на цифровите придобивания и документация, както и разпознаването на знаци, извличането и класификацията.
„Въпреки три десетилетия на интензивно развитие, терагерцовите изображения все още са бързо развиваща се област“, каза Локе. „Докато други се фокусират върху разработването на хардуера, нашите усилия са съсредоточени върху извличането на максимума от данните, които се измерват.“
