近日，中国科学院高能物理研究所陈洁团队，联合广东省博物馆张欢团队，依托中国散裂中子源（CSNS）能量分辨成像谱仪（ERNI），采用中子三维层析技术，对广东省博物馆馆藏一尊密封的铜鎏金佛教造像实现无损表征，并结合X射线成像、拉曼光谱与X射线荧光光谱等多种技术手段，系统解析了佛像的制作工艺、外部装饰与内部结构。该研究成果近期发表于国际学术期刊《npj Heritage Science》（SCIE和A&HCI收录，自2025年起正式纳入Nature系列期刊）。
图1：清铜鎏金绿度母像（高16 cm，宽11 cm，厚7.5 cm）
研究对象为一尊清代铜鎏金绿度母像。相较于常规X射线无法观察到佛像内部轻元素组成的物品，中子对重金属（铁、铜、铅、金等）穿透能力强，并且对氢、硼等轻元素敏感，可兼顾金属与有机物的成像。研究发现，佛像主体材质为黄铜，表面鎏金，采用失蜡法铸造，手肘以下部分为分铸后以焊接方式连接，很可能使用了含铅焊料，并以硼砂作为助焊剂；佛像外部表面头发蓝色为靛蓝，镶嵌的珠宝为绿松石、红珊瑚和珍珠，镶嵌使用了有机粘合剂，并混合有朱砂；佛像金属主体为空腔结构，并包含多种内容物，与佛教造像“装藏”传统相关；佛像底部用红铜盖板，以剁口法封底，即在底沿剁出毛刺，以毛刺来固定盖板；底座背部曾采用有机材料修复。
图2：中子CT与X射线CT结果（蓝色箭头：躯干内装藏物；紫色圆圈：头部内装藏物；橙色圆圈：胸腔内装藏物；红色箭头：躯干和莲花座内装藏物；绿色圆圈：外部镶嵌的绿色珠宝；黄色箭头：暗区，由薄壁、白色珠宝及其粘结剂对X射线的弱衰减造成）
本项研究工作的意义不仅在于揭示了佛像文物的制作工艺、文化内涵及修复历史，更在于建立了金属-轻质材料组合文物的综合性无损分析思路，凸显了中子成像技术在文物内部可视化表征中的独特作用。本研究是广东省科技厅省级科技计划社会发展科技协同创新项目“发展面向文物科技保护的中子散射技术”的代表性成果之一，也是中国散裂中子源（CSNS）能量分辨中子成像谱仪（ERNI）在文化遗产领域的首批研究成果之一。
图3：基于中子CT渲染的佛像主要制作步骤示意图（1.分铸手肘以下部分，再焊接；2.放置装藏物；3.封底；4.镶嵌珠宝。）
广东省博物馆赵曼琳博士和中国科学院高能物理研究所王声翔副研究员为本论文的共同第一作者；广东省博物馆张欢研究馆员和中国科学院高能物理研究所陈洁研究员为共同通讯作者。
（论文链接：https://doi.org/10.1038/s40494-026-02961-2）
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