"Meidän lähestymistapamme antoi meille mahdollisuuden lukea tekstiä, joka oli piilossa korroosion alla, ehkä satoja vuosia", sanoi Alexandre Locquet, ECE:n dosentti ja tutkija Georgia Tech-CNRS IRL 2958:sta, yhteisestä kansainvälisestä tutkimuksesta. tutkimuslaboratorio Georgia Tech-Lorrainen kampuksella Metzissä, Ranskassa. "On selvää, että lähestymistavat, joilla päästään käsiksi sellaiseen tietoon vahingoittamatta esinettä, ovat erittäin kiinnostavia arkeologeille."
Tutkimus julkaistiin 2. maaliskuuta Scientific Reports -lehdessä.
Lyijylevystä leikattu risti löydettiin hautausalueelta Remiremontin luostarista Ranskassa – muutaman tunnin ajomatkan päässä Georgia Tech-Lorrainen kampukselta. Se tunnetaan nimellä croix d'absolution, ja se on eräänlainen hautaristi, joka on peräisin keskiajalta ja jota on löydetty paikoista Ranskassa, Saksassa ja Englannissa.
"Tämäntyyppisessä ristissä on tyypillisesti kirjoituksia rukouksista tai tietoja vainajasta", sanoi Aurélien Vacheret, Musée Charles-de-Bruyèresin johtaja Remiremontissa ja tutkimuksen toinen kirjoittaja. "Arvellaan, että heidän tarkoituksensa oli etsiä ihmisen vapautusta synnistä, mikä helpottaa hänen pääsyään taivaaseen."
Museo lainasi ristin Citrinin laboratoriolle toivoen, että ryhmä voisi käyttää kuvantamistekniikoita näkymättömän näkyväksi. Citrin ja hänen ryhmänsä ovat erikoistuneet tuhoamattomaan arviointiin ja kehittävät tekniikoita, jotka mahdollistavat kohteen piilokerrosten yksityiskohtaisen tutkimisen muuttamatta tai vahingoittamatta sen alkuperäistä muotoa. Vaikka heidän työllään on usein teollisia sovelluksia, kuten lentokoneiden rungon vaurioiden havaitseminen, ryhmä tarttui tilaisuuteen tarkastaa risti - tilaisuus tutkia edelleen teknologiansa sovelluksia arkeologisiin tarkoituksiin.
mainosKorroosion verhon alta kurkistamassa
Tiimi käytti kaupallista terahertsiskanneria tutkiakseen ristin joka 500 mikronin (noin puolen millimetrin) välein objektin poikki. Ensin skanneri lähetti lyhyitä pulsseja terahertsin sähkömagneettista säteilyä - valon muotoa, joka kulkee pienillä aallonpituuksilla - ristin jokaisen osan yli. Jotkut aallot pomppasivat takaisin korroosiokerroksesta, kun taas toiset tunkeutuivat korroosion läpi heijastaen lyijyristin varsinaisesta pinnasta. Tämä tuotti kaksi erillistä kaikua samasta alkuperäisestä pulssista.
Seuraavaksi tiimi käytti algoritmia käsitelläkseen kahden kaiun välisen aikaviiveen signaaliksi, jossa oli kaksi huippua. Nämä tiedot paljastivat, kuinka paksu korroosio oli kussakin skannatussa pisteessä. Alla olevasta metallista heijastuneiden valonsäteiden mittaukset kerättiin sitten kuvien muodostamiseksi korroosion alla olevasta lyijypinnasta.
Tietienväliset näkemykset
Vaikka skannausprosessin aikana kerättiin tärkeitä tietoja, raakakuvat olivat liian kohinaisia ja sekaisin, ja kirjoitus jäi tuolloin lukukelvoton. Mutta Junliang Dong, silloinen tohtori. Citrinin laboratorion opiskelijalla oli oivallus käsitellä kuvia erityisellä tavalla melun poistamiseksi. Vähentämällä ja yhdistämällä eri taajuuksilla hankittujen kuvien osia, Dong pystyi palauttamaan ja parantamaan kuvia. Jäljelle jäi yllättävän luettava tekstiä sisältävä kuva.
mainosKäsiteltyjen kuvien avulla Vacheret pystyi tunnistamaan useita latinalaisia sanoja ja ilmauksia. Hän päätti, että ne olivat kaikki osa Pater Nosteria, joka tunnetaan yleisesti Isä meidän -rukouksena tai Herran rukouksena.
Tiimi työskenteli myös luonnonsuojelijan kanssa kääntääkseen kemiallisesti ristin korroosion, mikä vahvisti Pater Noster -kirjoituksen. Vertaamalla heidän kuviaan puhtaaseen ristiin, ryhmä havaitsi, että heidän kuvissaan oli paljastettu osia kirjoituksesta, jota ei ollut havaittavissa alkuperäisessä ristissä. Paljastamalla muita piirteitä aiemmin dokumentoimattomista kirjoituksista, heidän työnsä pystyivät tarjoamaan syvempää ymmärrystä rististä ja lisänäkemystä 1500-luvun kristinuskoon Lorrainessa, Ranskassa.
"Tässä tapauksessa pystyimme tarkastamaan työmme jälkikäteen, mutta kaikkia lyijyesineitä ei voida käsitellä tällä tavalla", Citrin sanoi. "Jotkut esineet ovat suuria, joidenkin on pysyttävä in situ, ja jotkut ovat vain liian herkkiä. Toivomme, että työmme avaa tutkimusta muista lyijy-esineistä, jotka saattavat myös paljastaa korroosion alla piileviä salaisuuksia."
Citrinin ryhmä on myös käyttänyt terahertsikuvausta katsoakseen 1600-luvun maalausten pinnan alta, selventäen maalikerrosrakennetta ja tarjoamalla näkemyksiä maalarimestarien tekniikoista. He tutkivat parhaillaan antiikin roomalaisen keramiikan pintapinnoitteita.
Ristiprojekti osoittaa, että menestys vaatii muutakin kuin tarkkaa mittausta, vaan myös huolellista tiedonkäsittelyä ja yhteistyötä eri alojen tutkijoiden välillä. Tiimin lähestymistapa avaa uusia näkökulmia terahertsikuvantamisanalyysiin ja voi tuottaa suuria sysäyksiä digitaalisten hankintojen ja dokumentoinnin aloille sekä hahmojen tunnistamiseen, poimimiseen ja luokitteluun.
"Huolimatta kolmen vuosikymmenen intensiivisestä kehityksestä, terahertsikuvantaminen on edelleen nopeasti kehittyvä ala", sanoi Locquet. "Kun muut keskittyvät laitteiston kehittämiseen, meidän ponnistelumme keskittyvät saamaan mahdollisimman paljon irti mitatusta tiedosta."
