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Patent Searching and Data


Title:
INNOVATIVE TECHNICAL SOLUTION FOR "GAS-SUBMERSION-TYPE" ARCHAEOLOGICAL EXCAVATION SITE MEASURES FOR ORGANIC CULTURAL RELICS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/089890
Kind Code:
A1
Abstract:
State of the art: "Archaeological Excavation Site Mobile Laboratory" technology, an international leader. The technology is mainly characterized by the use of "race-against-time" measures suited to lessen damage to organic relics caused by unearthing and subsequent exposure to new "activation energy". However, the technology still does not eliminate the effects the post-excavation environment has on said relics. The features of the invention involve: finding a good "plasma substitute" that has no negative effects and can act as a substitute for the underground environment in which a delicate relic is found; creating an "impenetrable shield" to use when excavating at the site of the underground relic; and excavation workers submerging into the "impenetrable shield" to work while ensuring that all forms of "activation energy" imposed by the above-ground environment is sealed out and that measures related to the excavation, protection, and preservation of the relic are done in the "plasma substitute" space, thereby eliminating any disturbances originating from the above-ground environment, ensuring "zero contact" between the above-ground environment and the below-ground environment, and ensuring that the "impenetrable shield" seals out any "activation energy" originating from the above-ground environment.

Inventors:
WANG ZHENNIU (CN)
WANG YUXUAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/000181
Publication Date:
June 19, 2014
Filing Date:
March 29, 2013
Export Citation:
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Assignee:
WANG ZHENNIU (CN)
WANG YUXUAN (CN)
International Classes:
E04H1/12; E04H9/16
Foreign References:
CN201011183Y2008-01-23
CN101892751A2010-11-24
CN1181442A1998-05-13
Other References:
WANG, JUEYAO ET AL.: "Design and application of intelligent pre-probing system in archeaological excavation site", SCIENCES OF CONSERVATION AND ARCHAEOLOGY, vol. 22, no. 1, February 2010 (2010-02-01), pages 8 - 12
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Claims:
权 利 要 求 书

― WO 2014/089890 PCT/CN2013/000181 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业创新技术方案

权利要求保护的枝术特征:

1、 请求保护以氩气为主的不活泼气体被限制在一定空间, 并同地下环境 "零对接"技术。

2、 请求保护作业人员穿安全 "潜气"工作服 "潜入"被限制空间, 进行现场发掘作业的技术。

3、 请求保护以 S气为主的适当空间, 进行维修文物 ^保存文物的技术。

4、 请求保护控制不活泼气体的智能补充的技术。

5、 请求保护气体凡是限制空间的预制、 组装的技术。

6、 请求保护气体限制空间井式、 梯式的人员或物质进出的装置技术。

7、 请求保护充气空间内的控光、 控温技术。

8、 请求保护由骨架和软滑动布篷组成的、 溢气管配重垂直向上的 "接菌箱"式空间调控充气技术。

9、 请求保护以氩气、 氪气、 氙气作为充实空间的贵重文物维护、 保存技术。

经修改的权利要求

国际局收到日 : 2013年 1 1月 22日(22.1 1 .2013)

、 一种利用以 S气为主的 "稀有气体限制空间"即 "氩气活动屋"同地下古环境 "零对接", 考古人员 穿载提供 δ然界新鲜空气的 "潜气"头盔, 在 地上环境隔绝、 几乎不改变原地下环境和位置, 从 容不迫地开展 "全地下保护模式"、 "全天候保护模式" 的有机类文物发掘和保护的整套技术, 其特 征是: 这种 "活动屋"可组装、 重复利用、 机动性强、 适应性强、 智能调控; 它利用氩气密度大于 天然混合气体密度的物理特性和电子亲合势常温下等于零等化学特性, 创立了田野考古 "全地下保 护模式"、 "金天候模式",, 解决了有机类文物考古发掘的瓶颈性技术, 闪而有很强的工业实用性; 更重要的是考古人员呼吸的是 ΰ然界新鲜空气, 长时间 r.作对人体健康无损, 是很人性化的技术方 案; "地上保护模式"升华为 "类地下环境保护模式;" "受制大候模式"升华为 "全大候模式"。 、 根据权利要求 " 1 ", 请求保护该 "活动屋" I:作人员穿着的 "潜气服"吸进新鲜空气、 呼出废气的 纯 ΰ然状态潜气呼吸技术, 其持征是: 被密封了的头盔上, 设置两根气管, 一根是凭负压供新鲜空 气管, 一根是主动力排气管, 而该二管利 ffl磁力, 很方便、 很安全地可同活动屋内若干个供气接头 换位对接, 以方便工作。

、 根据权利要求 " 1 ", 请求保护 "活动屋" 内氩气智能补充技术, 其特征是: 在该 "活动尾"出口处

(活动屋顶部) 设置一气体敏感器控制的智能装置 (专对 "氧"、 "氢"或 "氮"等任何一种气体), 当 "活动屋" 内氩气位降低到一定位置时, 该装置曝露丁氩气之外, 接触到其在白然界空气中所存 在的它所敏感的气体, 智能启动补充氩气开关。

、 根据权利要求 " 1 ", 请求保护考古人员在充满氩气的 "活动屋"外边 I:作的微型 "活动屋"技术, 其特征是: 该活动屋如 "接齒箱"式, 两手从松紧袖口伸入微? W "活动屋" 内工作, 双手抽出时 G 动封闭该袖口; 微型"活动屋 "的四个立侧面可设置若干个人使用的 "接菌式袖口"; 内有智能供氩 设置, 屋的封布为透明柔性材料, 屋内适配光源只能照向文物对象; 该屋的高度可任意调节, 该袖 口始终高于屋内标的文物。

、 根据权利要求 " 1 ", 请求保护各种 "活动^ " 的预制标准组装技术。 其特征是: 一、 人在内型, 其 屋骨架是标准件组装, 可单屋组成, 也可多屋并联或串联, 活动屋帐布 四根柱连接处设拉锁连接 或其它方式连接, 该帐布是组装式另件; 人和物的进、 出口在活动屋顶部; 厘内上方水平设置有提 供新鲜空气的、 多个磁性接气座; 二、 人在外型(微型), 屋之骨架为预制标准组装件, 其竖立件可 任意调整长度; 屋的帐布为透明柔性材料; ^内有智能补充氩气、 排气、 光照等配套设施; 该活动 屋组装 /拆散机动灵活, 可重复使用, 可闵地制宜使用, 成本低廉。

、 根据权利要求 " 1 ", 请求保护该 "活动屋" 内控光、 控温技术, 其特征是: 根据考古不同季节, 依 据具体物质条件, 智能 /人 Γ.调控 "活动屋" 内的温度, 调控到与地下环境温度尽量接近; 光强度 尽量弱, 尽 用较长波长的光源的 β动或人 1:调控技术; 特殊情况下, 光源用弱红外光, I:作人员 载红外夜视镜。

、 根据权利要求 " 1 ", 请求保护以稀有气体——氩气、 氪气、 氙气为填充物的文物保护腔体, 其特征 是: Α)、 保持常态气压, 不干予文物内部物理结构; Β)、 由丁氮气、 二氧化碳的化学特性以及它们 和氦气、 氖气的密度都比氧气密度小, 所以弃之不用, 而改用氩气、 氪气、 氙气作为重耍文物保护 腔体空间的、 常压填充气体的技术。

5

修改页 (条约第 19条)

Description:
潜气式"有机类文物考古发掘现场作业创新技 方案

技术领域: 文物考古领域。

背景技术: 由中国敦煌考古研究所、 清华大学等五个单位协研的 《考古现场发掘移动实验室》技术 方衮, 目前国际领先。 该技术方案的总特点是: 先进行科学地预探地下空间状况, 以制定科学发掘方案, "争分夺秒"地使地下文物, 特别是有机类文物, 尽快脱离己接触的地上新环境, 以达到尽量减轻有机类 文物因出土、 接受地上新环境中 "活化能"激发而带来的侵害。

但是, 该技术方案仍未摆脱地上新环境中各种活化能 的侵扰。 也就是脆弱性文物在发掘过程中仍 "露 了气"。 发明内容: 本发明人涉取了各种文献, 并 "发现"了未见他人论及的 "脆弱性文物 '多米诺效应' 另一成因"(本发明人 "科学猜想"论文。 此文略之。), 进而梳理, 找出所有能引起有机类文物 "突变" 的因子, 又进而理出一条可称之为真理的论点:

不管学术界有多少种或同或异的学说或论点, 但有一点, 也是最关键的一点是共同的——引起地下文 物出坑后突变必须要有新的活化能的参与。

本发明就是以此为攻坚标的, 并且攻坚成功。 甲、 创新技术方案:

以逻辑思维论述:

一、 要预防或延缓新出土脆弱性文物 "突变", 有两条途径: 外, 杜绝新的活化能因子界入; 内: 低 温抑制或杀灭尚存的、 仍有活性的各种古酶、 菌。

二、 梳理引起出坑文物突变的所有因子:

①短、 中波长的光能 (能量小的较长波长光为考古工作必用)。 ②地上新环境的含有活化能的气体。 ③地上新环境的微生物。 ④地上带活性能的微粒。 ⑤高于古墓地下环境的热能。 ⑥触及、 移动、 机械振动 等对出土文物带来的动能。 ⑦(出土文物) 动、 植物纤维素内长久被抑制的、 仍有活性的古酶、 菌类等。

三、寻求古墓地下环境平衡体系的空间的"代 浆 "(不引起文物"不良反应"), 以置换尽量多的地 下空间成份; 寻求 "金钟罩", 创造一种环境, 以隔绝外界各种活化能, 包围、 保护出土有机类文物, 真 正做到无活化能界入的作业环境与原地下环境 "零对接", 继续抑制或灭杀古酵类, 以便最大限度地不触 发文物突变, 给文物保护工艺留足时空——这是人们梦寐欲 求的。

四、 本发明创新技术方案找到的该 "代血浆"、 "金钟罩"就是 "非活泼气体 (以氩气为主)"。 因物 理、 化学性质缘故, 不得己不用二氧化碳、 氮、 氦、 氖 (它们密度比氧气小, 不能 "挤走"氧气等原因)。

五、 氩气的物理、 化学特性:

1、 物理特性: 无色、 无味、 无臭; 由单质原子组成的分子; 在低温时可液化, 用分级蒸馏法提取, 成本低; 地球大气层中占 0. 9%, 易获得; 密度相对大 (1. 7809 g /L), 同温条件下它 "沉", 当注入地下环 境时, 它能缓漫地由下而上地挤走古墓原空间气体成 份, 密封、 置换古墓空间, 制造成文物发掘作业 "金 钟罩", 利于现场操作; …

2、 化学特性: 原子结构最稳定, 电子亲合势接近于零, 不会附带任何活化能; 都有很高的电离势; 非高难度人造环境, 不能得到或失去电子而形成化合键。 也就是说, 常态下不会附带任何活化能, 它的常 态温度介入, 不会或很难引起出坑有机类文物突变; ……

3、 " 1 "、 "2"证明了 "以氩气为主的稀有气体"可作为理想的地下文 出坑时地下空间的 "代血浆"、 文物出坑作业及以后维护、 保存的 "金钟罩", 实现 "金钟罩"与地下环境 "零对接"。

"金钟罩"即本发明的 "氩气活动屋"。 ^

一、 古墓 "露气"前的作业。

(一)、 对于主动发掘作业, 在科学勘探的基础上, 作常规地表作业、 探方作业。 确保文物 "露气"、 "曝光"前停工。 万一 "露气"、 "曝光", 立即封存或封堵 (墓室尚未塌实者)。

对于抢救性发掘, 第一要务, 是先封堵古墓防 "露气"、 "曝光"; 已露气曝光的, 在专业人员未到达 前, 电告当地在场人员, 先堵口封露, 或原土封存。

(二)、 专业人员到达后, 对墓室尚存、 尚存地下环境空间者, ①先探取古墓内气体小样备档后再防 "露气"、 防 "曝光", 对小样检测菌属及其它成份并备案。 ②因地上土的逐层掘除, 可能古墓内的温度有 所升高或降低。 耍尽快地采取措施保温 (复季防升温, 冬季防急降温), 尽 接近地下古慕原来温度。

(三)、 对文物已完全被土压实、 首次文物现露时, 即刻原土 (泥) 封存, 为采用本技术做准备。

(四)、 利用能向四维空间进退的光缆探头、 遥控技术, 进入古墓观察, 确定是否有有机类文物存在 的可能, 以决定是否使用本发明技术。

(五)、 若有有机类文物的可能, 则利用 "氩气"作为 "代血浆", 置换古墓原气态空间, 同时利用本 发明技术作为 "金钟罩", 隔绝地上新环境袭来的活化能, 有条不紊地、 从容不迫地进行发掘保护工作。

(六)、 可根据地下空间大小和文物位置, 采用不同型号的 "氩气活动屋"来分隔、 缩小地下有效空 间, 进而与地下环境 "零对接"。

二、 在本发明技术 "氩气活动屋" 内做有机文物发掘、 保护作业。

(一)、 按要求组装好 "氩气活动屋"。

(二)、 完成 "代血浆"、 "金钟罩"作业。

(三)、 "氩气"技术支持与后勤供应人员正常就位。

(四)、 进入作业屋工作人员穿好 "潜气衣", 从作业展竖井口式门进入, 在科学的光条件、 温度下, 进行专业性作业。

(五)、 在利用增加强度技术之前, 尽 少动对象文物, 以减轻作用于文物的外来能 ¾。

(六)、 如遇难题, 可从容不迫地同远程专家会诊, 寻求最佳方案。

(七)、 如必要, 可将文物放在 "氩气"箱内, 以地下环境状态移到墓外, 运回作后期处理。 乙、 实用新型技术—— "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 为实施《"潜气式"有机类文物考古发掘现场作 创新技术方案》, 特研创了 《"潜气式"有机类文物考 古发掘现场作业活动屋》实用新型技术, 二者为一总的发明构思。

本技术所谓的 "气", 是指以氩气为主的、 不活泼气体; 所谓的 "潜", 是指如穿潜水衣在潜水状态下 工作。 该活动屋的技术特征:

一、 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 设 "A"、 "B"两型。 (简称 "活动屋")

A型: 依据发掘现场地形, 做"潜气式 "有机类文物考古发掘现场作业活动屋。 (适于古墓室尚存、 场 地不很大、 文物较集中的古墓。 图一: 甲、 乙、 丙)

1、 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 置避光、 防紫外线, 设置红外光光照设施, 可因 文物种类而 "滤去紫外光的漫射自然光 /红外光"切换。 (图一甲之 6)

2、 工作人员预备 "暗光探视镜"(镜内增强文物物像光的强度)

3、 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 作业人员、 出坑物件进出口, 做竖井式, 其口高 亍屋顶, "梯"式或吊斗进出; 井口盖式开合, 以便休工时封盖。 (图一甲之丙)

4、活动屋的出气口即作业人员进出口:进气 设在 ^壁 ί氏处。(氩气密度大,只能从 J1内向外溢,)(图 一甲之 4)

5、 活动屋进气的温度要略低于地下原环境。 这是为平衡因采光、 人体、 操作而带来的活化能量。 (增 光 &μ新瑁 ® 化酡;—降温—即降低 ,一新—增活化能。、)

6、 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 业人员进出口高于屋顶处, 安装气体测试仪器 自动增补开关, 该气体量若减少, 则自动启动该气体供给设备即时补充。 (图一甲之 1 )

7、 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 跟据现场条件, 可置空调或冰袋, 尽量保持设想 温度。

8、 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 二角成弧顶屋, 可预制, 由甲、 乙、 丙三部分组 成。 (图一之甲、 乙、 丙)

9、 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 控光、 防雨、 防风、 防晒、 防震、 防异物进入。

10、 "潜气式"有机类文物考古发掘现场作业活动屋 部与古墓发掘现场适当位置封接。

11、 出气管内设该气体敏感探头, 随吋启动进气装置, 保证本技术处于正常状态。

12、 考古人员作业空间 (发掘现场) 搭建普通帐蓬, 以便控制自然光等活化能的介入量。

13、 与微型活动屋配套的有本技术文物防震、 保温存放暗箱, 文物一经出土, 即刻放入箱内, 保持地下 环境状态, 移回作后期处理。

Β型: 小巧型的 "接菌箱式充氮 "活动屋, 作业人员在外做好"接菌式"作业。 其技术特征同上。 (见 图二之甲、 乙)

二、 临时、 永久性 "活动屋"存放空间: 由于氮气比氧气密度小, 氧气易 "沉入", 故放弃之前技术中常 用的氮气, 改用密度大的氩气。 贵重文物还可以用密度更大的氪气。

1、 非展示性的文物用量身打造的不透明、 充满氩气的密封箱。

2、 展示性的文物用量身打造的透明密封容器, 该容器开口在上方。

三、 为作业人员配备本技术 "潜气衣"及其相关设备。

1、 "潜气衣"仅为 "头盔式", 该头盔内通进、 出气两条管。 出气管为通外部、 并有换气动力设备。

2、 "活动屋" 内有数个 "插接座", 川以连接 "头盗式"潜气&的进、 出气管, 以方便作业。

具体实施方式:

一、 安置本技术设施。

二、 可从容地在古墓现场进行三维视觉信息录制。

三、 对文物取样, 从容地分析、 必要时可从容地和异地专家 "远程会诊", 以采用当时最恰当最先进技术 在现场作业。

四、 可从容地对脆弱性文物作现场透明、 隐定性保护作业, 并能够取得和文物地下环境平衡体系时很接近 的、 比此技术前更良好的物理强度。

五、 对之前技术出土后慢慢粉化的同类文物, 用本技术, 采用无极性、 可逆性材料作永久性密封、 固化保 护。

六、 杜绝脆弱性文物粉化现象产生。 除非发掘前已经粉化。

七、 对需长时间作精细稳定保护、 非常珍贵、 暂时无法处理的文物, 可用本技术设备迁移之, 并极限保持 文物地下环境平衡体系状态。