Способ поиска биологических объектов в археологии

 

Изобретение относится к археологии , палеонтологии, палеозоологии и криминалистике, а именно к способам вдентификаций биологических объектов , захороненных в почве. Цель изобретения - определение формы и положения отсутствующих биологических объектов по их следам в контактном слое породы и их идентификации. Для реализации цели производят.облучение объектов с плотностью энергии 3,7- 300 Дж/м , регистрируют сигнаji фосфоресценции на цветную обр атимуй пленку , причем сигнал накапливают до равенства свечения биологического объекта и окружающего его фона и по контрастному изображению судят о наличии биологического объекта. Облучают каз1сдый биологический объект, рёгистрирукзт сигнал фосфоресценции каждого, объекта , накапливая его на обратимую цветную кинопленку до прекращения после-- свечения, и по совпадению длительности послесвечения и спектрограммы судят об индентичности объектов. ; .1 з.п.ф-лы. i Ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 G О! N 2»/64

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (.21) 4275418/24-25 (22) 28. 04. 87 (46) 23. 01. 89. Бюл, !1» 3 (75) В.В. Семенов (53) 535.372(088 ° 8) (56) Левитин В.А. Фотолюминесценция жидких и твердых веществ. М-Л., 1951, с. 77.

Владимиров Ю.А., Литвин Ф.Ф. Фотобиология и спектральные методы ис" следования. М., 1964, с. 74. (54) СПОСОБ ПОИСКА БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЬЕКТОВ В АРХЕОЛОГИИ (57) Изобретение относится к археологии, палеонтологии, палеозоологии и криминалистике, а именно к способам идентификации биологических объектов, захороненных в почве. Цель изобретения — определение формы и по„.SUÄÄ 4532 0 А1 ложения отсутствуннщих биологических объектов по их следам в контактномслое породы и их идентификации. Цля реализации цели производят. облучение объектов с плотностью энергии 3,7300 Цж/и, регистрируют сигнал. фосфо-. ресценции на цветную обратимую пленку, причем сигнал накапливают до ра" венства свечения биологического объекта и окружающего его фона и по контрастному изображению судят о наличии биологического объекта. Облучают каждый биологическийобъект, регистрируют сигнал фосфоресценцни каждого. объекта, накапливая его на обратимую цветную.кинопленку до прекращения после- с

Щ свечения, и по совпадению длительнос- ти послесвечения и спектрограммы су- . дят об индентичностй объектов. .1 з.п.ф-лы.

1453270

Изобретение относится к археоло-. гии, в особенности методам поиска биологических объектов и определения их положения, а также к определению границ культурного слоя, поиску стоянок и могильников.

Цель изобретения — определение формы .и положения отсутствующего объекта по его следам в контактном слое породы и их идентификация.

Способ поиска биологических объектов в археологии осуществляют следующим образом.

Для исключения влияния ионизирующих полей способ осуществляют преимущественно в ночное время илн днем в условиях искусственного и естественного затемнений, если исследования проводят под землей. 20

В дневное время над обследуемым участком устанавливают палатку из светонепроницаемой ткани, под которой на штативе закрепляют фотоаппарат.

Объектив .его наводят на поверхность 25 обследуемого участка. Открывают затвор и фиксируют его в таком положении.

Колпачком или специальным затво. ром перекрывают объектив и дают импульс длительностью 0,002-0,01 с, направленный на обследуемый участок, ультрафиолетового длинноволнового излучения, плотностью энергии 3,7 до 300 Дж/м и длиной волны 0,2-0,3р, А

Облучение ультрафиолетом вызывает фосфоресценцию кальция и фосфора, который находится либо в самом биологическом объекте, либо в виде эманаций в порах породы, контактирующей .или контактировавшей какое-то время с биологическим объектом, например костями, мышечной тканью трупов людей и животных, При этом степень насы-. щенности породы фосфором и соответственно фосфоресценция тем вышее, чем ближе к биологическому объекту был расположен слой породы и чем дольше осуществлялся ее контакт .с объектом.

Т.е ° при облучении такого слоя породы можно получать фосфоресцирующее изображение биологического объекта, расположенного на некоторой глубине под наносными отложениями на ее полу.

Диапазон энергий 3,7-300 Дж/м- опрей делен экспериментальным путем и является оптимальным для предлагаемого спо со ба-.

После импульсного облучения обГ следуемого участка открывают объек" тив и до окончания фосфоресценции производят регистрацию послесвечения съемкой его на цветную обратимую пленку.

Способ поиска осуществляется путем периодического энергетического накоп- ления в минерале при строгом соблюдении временных пауз между импульсами облучения, а регистрацию послесвечения накапливанием фотоинформации на одном и том же кадре фотопленки.

После первогоимпульса УФ-излучения, не меняя кадра, вновь закрывают объектив колпачком или специальным светонепроницаемым затвором и дают повторную импульсную вспышку ультрафиолетового длинноволнового излучения на иссле-дуемый участок поверхности. После чего открывают объектив и на тот же кадр ведут съемку фосфоресцирующих объектов до прекращения свечения.

Накопление энергии осуществляют излучением и съемкой от 40 до 200 раз до достижения плотности излучения от 3,7 до 300 Дж/м, Например, при L расстоянии до объекта 1 м, мощности 36 Дж необходимо 200 повторений вспышки и съемки до достижения

ll,459 Дж/м, при расстоянии 2 м и мощности импульса 104 Дж — 60 пов" торений вспышек и съемки до достижения плотности энергии 8,276 Дж/м а

При появлении отснятого таким образом кадра получают цветное изображение формы биологических объектов, расположенных на обследуемом участке, или формы следов, повторяющей форму биологических объектов, в ороде, контактировавшей с объектами до их изъятия.

Пример 1. Определение границ и мощности культурного слоя производят по контуру раскопа .илн контрольной бровке. Фотоаппарат с обратимой цветной пленкой в пещере (раскоп некрополя в пещере Каймас, Крьм ская обл.) устанавливают на расстоянии 1 м оптической. осью перпендику»;" лярно плотности контрольной бровкй.

Затвор фиксируют открытым в полной темноте, а объектив перекрывают подьемной внешней шторкой. После этого контрольные бровки облучают при помощи лампы (фотовспьппки ео снятым защитным стеклом, которое поглощает ультрафиолетовое излучение).

Длительность импульса 0,002 с, плотность энергии 11,459 Дж/м, дли2 на волны 0,3 р, угол излучения 45

Сразу после облучения внешнюю

5 шторку объектива поднимают для проведения съемки фосфоресценции до прекращения свечения. Затем объектив з ак рываю т внешней што ркой и вновь дают импульсное облучение. и последую- 1О щей съемкой повторной фосфоресценции на тот же кадр пленки.

Цикл облучения и съемки повторяют 200 раэ, накапливая энергию послесвечения в объекте и накапливая фото-;ч информацию на пленке.

При съемке используют цветную обратимую пленку чувствительностью

230-130 ГОСТ.

При просмотре пленки через диапро- 2О ектор на экране наблюдается следующее.

На первом кадре на черном фоне глинистых сланцев фиолетовым цветом слабо фосфоресцируют окислы железа. Яркие оранжевые линии окантуривают культурные слои на границах их с коренными и наносными породами.

Ярко-оранжевый цвет обусловлен фосфоресценцией сложных замещений (псевдоморфозами). солей натрия на соли кальция на границе культурного слоя. Благодаря насыщенности культурного слоя фосфорными соединениями он имеет свечение от светло-зеленого до темно-зеленого цвета.

На втором кадре в культурном слое видны иэображения отдельных костей, которые к моменту съемки в слое не находились. 40

На черном слабофосфоресцирующем фоне ярко светло-зеленым цветом выделяется изображение берцовой кости, которой к моменту обследования также не было в культурном слое, однако ее 4> форма и положение благодаря фосфоресценции фосфорных соединений четко видны на кадре.

Пример 2. Для определения, находится ли на исследуемом участке могильник, до его вскрытия кпи,шур" фовки над ним устанавливают палатку из светонепроницаемой ткани, под котброй устанавливают фотоаппарат оптической осью перпендикулярно обследуемой поверхности. Расстояние до обследуемой поверхности от объектива 2 м, расстояние от излучателя ультрафиолетового излучения 1 м, плотность энер!

4 гии излучения 11,459 Дж/м, время

0,02 с, длины волны излучения 0,3р, количество съемок 200 на 1 кадр.

При фактическом обследовании площади в пещере Каймас, Крымская обл., на обследуемом участке и соответственно на кадре было получено фосфоресцирующее изображение скелета человека, проступавшее сквозь наносные породы.

После вскрытия могильника слой наносных пород над захоронением был определен и составлял 40 см.

Пример 3. При обследовании разграбленного могильника в пещере фотоаппарат устанавливают оптической осью перпендикулярно обследуемому участку по полу пещеры и проводят съемку с режимами аналогично примерам l и 2.

Затем оптическую ось фотоаппарата устанавливают перпендикулярно своду пещеры. После проведения на своде пещеры (обследование многослойного разграбленного могильника пещеры

Сюндюр-лю-Коба-Сы, Крымская обл.) появляется на бледно-зеленом фоне свечения кальцита темно-зеленые, слегка размытые изображения скелетов.

Пример 4. При обследовании территорий, подлежащих застройке; затоплению и т.п. площади разбивают на квадраты и производят последовательную съемку площадей предлагаемым способом в ночное время.

В r. Севастополе на месте предположительного расположения греческой усадьбы в районе бухты Камышовая бы-. ла проведена съемка по предлагаемому способу. Объектив фотоаппарата был направлен на стык между коренным asвестняком и обработанной плитой.

Расстояние ат объектива до стыка ,3 м, плотность энергии излучения

3,276 Дж/м, количество съемок 200 на кадр. После 100 облучения по сты" ку даже визуально saрегистрирован четкий темно-зеленый контур на фоне светло-зеленого свечения, который был заснят -на обратимой пленке. После вскрытия плиты под ней был обнаружен перемещенный с грунтом скелет человека.

При вскрытии массовых захоронений возникает необходимость определения ксличества объектов захоронения, которое производят путем идентификации остеолитического материала сравнения

40

5 14532 концентрации веществ в костной ткани одного объекта по отношению к другим остеолитическим объектам.

Это связано с тем, что каждый человек или животное имеет определенный набор элементов в костной ткани и отличается от других людей или животных их количеством и концентрацией, Для проведения исследования на 10 идентификацию остеолитический материал нумеруют и поочередно последовательно производят его киносъемку на одну цветную кинопленку скоростной кинокамерой, облучая каждый объект ультрафиолетовым излучением плотностью мощности 33...13500 Дж/м с постоянной частотой излучения длиной о волны 2500-3000 А. Длительность облучения О, 01 -О, 05 с. 20

После облучения объект начинает фосфоресцировать. Съемку объекта ведут до облучения, в процессе облучения и после него до полного затухания послесвечения (фосфоресцирования) . 25

Затем на ту кинопленку снимают второй и все последующие объекты идентификации, повторяя однократное импульсноб облучение каждого объекта.

После киносъемки всех объектов ЗО индентификации кинопленку проявляют и через стандартный спектрограф фотографируют все количество кинокадров .спектра послесвечения каждого объекта

-на один кадр цветной обратимой фотопленки, получая таким образом на каждом кадре фотопленки количество кинокадров послесвечения одного объекта с момента облучения до полного затухания.

Затем сравнивают фотокадры спектров по совпадению цветовых полос, их ширине, расположению в процессе затухания послесвечения (эволюции спект; ра во времени) и по времени затухания. Идентичные фотокадры свидетельствуют о принадлежности соответствующих им остеолитических объектов одному индивидууму, Для повышения качества идентификации съемку производят на кинопленку одной партии и пооявляют в одном наборе реактивов всю отснятую пленку одновременно. Скорость съемки должна быть строго постоянной.

Пример 5. Для проведения идентификации остеолитического материала в захоронении вскрывают могильник, обнажая все костные элементы в данном слое. Составляют эскиз слоя и наносят нумерацию остеолитических объектов на эскизе и во вскрытом слов могильника нумерованными кольппками.

Закрывают светонепроницаемой тканью все объекты, кроме исследуемого, и устанавливают над ним кинокамеру для скоростной микросъемки биологических объектов. Расстояние объектива камеры от объекта съемки 4-5 см, т.е. максимальное приближение к объекту.

На тот же штатив устанавливают фото- вспышку для импульсного облучения. снимаемого костного отломка ° Над штативом с кинокамерой устанавливают светонепроницаемую палатку для обес-. печения полной темноты киносъемки.

Включают кинокамеру и затем дают вспышку ультрафиолетового излучения, мощность 1Оч Дж. Меньшая мощность вызывает слабое и кратковременное фосфоресцирование снимаемого объекта; не обеспечивая необходимое накопление энергии в объекте. Длительность импульса излучения 0,1-0,5 с, так как при времени менее 0,1 с резко снижается сила фосфоресцирования, а более 0,5 с теряет смысл, так как за время 0,5 с происходит полное насыщение объекта. Киносъемку ведут в полной темноте до прекращения послесвечения костной ткани, накапливая информацию на кинопленку. Затем каме" ру передвигают к следующему объекту съемки и процесс повторяют, снимая все объекты в порядке нумерации на пленку одной кассеты. После проявления кинопленки ее пропускают через стандартный спектрограф, переснимая спектр послесвечения каждого их объектов от засвеченного вспышкой кадра кинопленки до полного затухания послесвечения этого объекта на адин кадр фотопленки. Спектр послесвечения следующего объекта снимают пол". ностью на следующий кадр фотопленки и т.д.

Сравнивают фотокадры спектров по ширине цветных полос, расположению их в процессе затухания послесвечения, так как по эволюции спектра во времени, по времени затухания и отбирают совпадающие, определяя тем самым принадлежность соответствующих кадрам костных отломков одному индивидууму °

Фо рмула изоб ре тения

1. Способ поиска биологических объектов в археологии путем импуййсСоставитель Б. Широков

Редактор. Л. Зайцева Техред М, Ходанич. Корректор М.Максимиюинец

Заказ 7276/39 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 14 ного облучения ультрафиолетовым излучением и регистрации послесвечения исследуемых объектов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью определения формы и положения отсутствующих биологических объектов по их следам в контактном слое породы и их идентификации, облучение производят с плотностью .энергии от 3,7:до 300 Дж/Mи регистрируют .сигнал фосфоресценции на цветную обратимую пленку, причем экспозицию проводят до равенства свечения биологического объекта и окружающего фона и по контрастному изоб53270 8 ражению судят о наличии биологичес..: кого объекта.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю5 шийся тем, что производят облу.с чение каждого биологического объекта, регистрируют сигнал фосфоресценции каждого объекта, накапливая его на обратимую цветную кинопленку до прекращения послесвечения, о длительности послесвечения судят по числу полученных кадров и по совпадению длительности послесвечения по.спектро, граммам сигнала судят об идентичности объектов.