文物科技自立自强，是文化遗产系统性保护、考古事业高质量发展的核心支撑，当下我国考古研究与出土文物保护迈入精细化与科学化新阶段，大量考古遗存与出土脆弱文物，其内部结构获取与劣化程度评估普遍面临检测难、转运险、解析慢等共性难题，传统无损检测技术已难以适配新时代田野考古与现场保护工作的新要求。依托国家重点研发计划项目“移动式文物X射线断层成像关键技术与装备”（2023YFF0906600）的联合攻关，国内首款文物专用移动式X射线断层成像系统成功研发落地，补齐了我国考古现场高端无损检测国产装备短板，完善了脆弱出土文物无损检测技术体系。

聚焦核心考古需求 应对考古现场脆弱文物移动、提取风险

考古遗存与出土文物材质多样、形态各异，大量状态脆弱，长距离转运极易造成不可逆的损伤。长期以来，国内考古文博领域依赖通用工业CT、医疗CT开展内部结构检测，相关技术模式适配工业产品、人体检测，并不兼容文物特性与最小干预的准则，衍生四大技术短板，制约考古研究与现场保护工作纵深推进。

其一，工业CT采用载物台旋转的扫描模式，对于脆弱、异形出土文物，尤其是长轴型、高重心文物的转动扫描存在倾覆碎裂风险，而采用机架旋转的医疗CT其射线能量较低，对于金属等高密度材质与厚度较大的文物难以穿透，造成了大量文物难以安全地开展无损检测；其二，为保障辐射安全，目前工业CT设备需固定在屏蔽实验室内，对于考古套箱、出土脆弱文物的CT检测必须依靠异地转运，对文物安全与检测时效性、经济性带来了新的挑战；其三，为满足成像精度与成像效果，目前国内对于高密度材质文物的CT成像多采用单排线阵列探测器组件，成像速度较低，影响了出土文物检测的效率；其四，目前使用的通用成像软件与分割算法，未针对文物复杂特性进行优化设计，难以快速获取高质量的CT图像，对于拆分复杂遗存边界、内部缺陷与材质分层结构，需要大量依赖人工经验，使用门槛高、难度大。

针对上述行业难题，面向考古研究与出土脆弱文物的无损检测需求，研发适配考古与文物保护专属场景、技术自主可控、安全便捷的文物专用X射线CT装备，已然成为新时代文物科技领域迫在眉睫的攻坚任务。

开展专项技术攻关 构建移动式断层成像检测自主技术体系

立足考古与文物保护需求，项目团队坚守“安全优先、需求导向、自主可控、全域可用”的研发理念，完成全链条技术攻关，实现设备架构、核心硬件、移动屏蔽、智能算法等原创性技术突破。

在设备架构与扫描方式方面，装备采用卧式旋转机架结构，文物或考古套箱全程放置于扫描床体，由射线源、探测器集成式机架环绕文物采集数据，从根源规避工业CT扫描时器物转动带来的破损风险，适配易碎松散、形制特异脆弱文物及大型考古套箱检测作业。同时设备采用机架、床体双联动移动设计，可灵活适配超长形制文物与特别脆弱的文物扫描作业。

在核心技术与硬件研发方面，项目自主研发“高能高空间分辨多排线阵小像素探测器”，打破国内高能射线成像单排线阵的技术局限，实现从“单排”到“多排”的技术跨越，并配套研发低噪声读出电子学系统与高速数据传输模块，大幅提升图像对比度与成像效率，解决了传统高能线阵探测器成像慢的问题。同时，系统搭载最高加速电压450kV小焦点X射线源，在保证强射线穿透能力的同时，兼顾空间分辨率，可覆盖金属、陶瓷等绝大多数出土文物的检测需求。

在场景适配与移动屏蔽方面，装备创新采用“集装箱式一体化舱体设计”，实现可吊装、可转运、可就地作业，打破固定实验室地域限制，打通考古现场原位无损检测“最后一公里”；同时舱体采用“差异化屏蔽设计”，在确保辐射安全的前提下进行减重设计，提升设备的可通过性。整套屏蔽系统已通过第三方权威机构的辐射检测与环境评价验收，全面保障操作人员与周边环境安全。

在软件研发与智能算法方面，项目配套开发文物专用X射线断层成像控制与智能分析系统，功能覆盖数据采集、参数控制、图像重建、离线分析、质量控制全流程。并依托机器学习算法，研发基于文物材质密度与图像特征的“图像增强技术”与“智能分割技术”，实现自动区分文物本体、内部空腔、病害区域以及复合材质边界，大幅提升复杂文物信息解读的效率与准确性。

形成行业首创设备 探索考古研究与出土脆弱文物无损检测新模式

整套装备立足我国文物特性研发，核心探测器、设备架构与整机、成像算法等全部国产化，完善了我国文物无损检测自主技术产业链，夯实了文物科技自立自强根基，填补国内移动式高能文物专用CT装备空白。区别于传统设备“送检入馆、异地检测、检后解析”被动模式，本套移动式断层成像装备拟构建考古遗存与出土脆弱文物内部结构无损探测“现场作业—快速扫描—及时解析—科学处置”的主动式作业模式，全方位提升考古研究与文物保护精细化水平。

自主知识产权专用装备的研发与应用是建设中国特色、中国风格、中国气派考古学的重要支撑，移动式文物X射线断层成像关键技术与装备研发，是我国考古与出土文物保护研究由经验判断转向科技实证与数据赋能的标志性成果。

下一步，项目团队将紧扣实际需求，持续迭代成像技术与智能算法，开展设备应用示范、完善作业标准化体系，加快技术成果行业规模化推广。未来该技术将深度融入重大遗址考古、濒危脆弱等文物专项保护工作，以自主科创装备守住出土文物安全底线，以无损科技手段深挖地下文明密码，持续完善中国特色文物保护科技体系，为传承中华优秀传统文化、建设文化强国筑牢硬核科技保障。

（作者单位：故宫博物院）