如何无损获取埋藏地下3000多年的象牙成分与微结构信息？中国科学院空天信息创新研究院（空天院）广州园区研究员王振友研究团队，使用其自主研制的显微时间门控拉曼光谱仪成功破解了这一难题。
三星堆遗址出土的象牙是研究古蜀文明的重要载体。王振友介绍，由于长期埋藏于地下，这些象牙虽然外观大体完整，内部结构却已十分脆弱。对其进行科学保护与修复，需在无损条件下获取其成分与微结构信息，并具备微米级分辨率，以应对锈蚀和腐蚀分布不均的难题。
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通过关键技术与核心部件创新，王振友团队研制的显微时间门控拉曼光谱仪，显著提升了拉曼光谱在强荧光条件下的抗干扰能力，利用该仪器对三星堆出土的四块象牙碎片进行无损检测，成功揭示了象牙在长期地质作用下的老化过程。
研究显示，四块象牙碎片的荧光强度差异显著，其中两块在传统连续光拉曼条件下几乎无法得到有效信号。而在时间门控拉曼检测中，荧光干扰被有效抑制，强荧光样品的拉曼信噪比提升超过20倍，象牙内部成分差异清晰显现。
分析表明，不同埋藏环境的象牙在有机质含量、骨架结晶性和腐蚀程度上存在明显差异。金属离子侵入及硫酸根等非金属离子替代羟基磷灰石，是导致象牙深度老化的主要原因，部分样品还可能经历过焚烧等人为破坏。
“时间门控拉曼光谱技术突破了强荧光背景下的检测限制，清晰揭示了象牙中微量离子侵入、骨架损伤及有机质残留等信息，为文物保护修复提供了分子层面的科学依据，也为探究古蜀文明及其埋藏环境提供了新方法。”王振友表示。（记者李力可）
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