由於浸水木製品的高度異質性，囙此，為後代保存瑪麗玫瑰橡木外殼是一個主要的挑戰，這些木製品含有多晶、非晶和納米結構資料，可以測試傳統的表徵方法。實現有效的保護，需要詳細瞭解這些物種的分佈和化學性質，以製定防止多種化學-力學降解途徑的策略。
在此，來自丹麥哥本哈根大學的Kirsten M.Ø.Jensen&英國海軍基地的EleanorJ.Schofield &美國哥倫比亞大學的Simon J.L.Billinge &英國謝菲爾德大學的Serena A.Cussen等研究者，將基於同步加速器的電腦斷層掃描全散射方法應用於瑪麗羅斯龍骨木，提供了不同長度和濃度尺度的多種嵌入物種的有價值的位置分辨結構資訊。相關論文以題為“Location and characterization of heterogeneous phases within MaryRose wood”發表在Matter上。
論文連結：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238521004987#！
在海底沉沒437年後，“瑪麗·羅斯號”於1982年被打撈出來，為人們提供了前所未有的都鐸王朝社會和科技的視角。為了保護船體，聚乙二醇（PEG）已作為較低（PEG200）和較高（PEG2000）分子量的水溶液應用，以新增木材的機械穩定性，並以類似於瑞典Vasa戰艦的管道補償退化。然而，由於聚乙二醇的部分分解而形成酸，以及聚乙二醇引起的蠕變破壞了力學性能，這給保護人員帶來了新的挑戰。這是除厭氧細菌和銹蝕鐵裝置產生的，可在大氣條件下氧化成破壞性酸的金屬硫化物的降解過程之外的。在瑪麗·羅斯船體中可能存在數噸含硫物種以及聚乙二醇分解產物，突出了這一問題的嚴重性。有效的保護需要詳細瞭解這些物種的分佈和化學性質，這是一個挑戰，因為浸水木製品的高度異質性，傳統的表徵方法無法在一次量測中分解。
用於人工製品研究的傳統科技，通常也需要對標本進行薄切片，這可以提供微小長度尺度上的精細細節，但限制了在具有代表性的毫米大小的樣品中，同時評估結構、變形、降解和外來物種位置的能力。例如，以前的光譜X射線研究證明了瑪麗玫瑰木中鐵和硫化學的複雜性，但不允許對這些夾雜物的實際相組成進行測定。由於沉積物和嵌入PEG物種的非晶態或納米級性質，結構鑒定變得更加困難。由於存在大量可能的相（有時是同時存在），這個問題變得更加具有挑戰性；例如，在可能產生酸的鐵硫化物的情况下，這些可能包括黃鐵礦FeS2、鎂鐵鐵礦FeS2、四方硫鐵礦Fe1+xS、磁黃鐵礦Fe1-xS或黃鐵礦Fe3S4。
最近，電腦斷層掃描與X射線衍射（XRD-CT）的結合，使晶體相的原子結構的詳細位置分辨表徵成為可能。該科技已成功地應用於表徵廣泛的資料，包括生物礦物和能源資料等。與以往應用於文化遺產研究的傳統吸收CT相比，繞射層析成像可以獲得任何存在的結晶相的結構資訊。對於顯示長程有序，囙此可以用布拉格散射進行研究的資料，XRD-CT提供了一種非常强大的結構解釋科技。在過去的二十年中，對分佈函數（PDF）分析已經成為表徵局部有序物質（即納米結構或非晶資料）的一種成熟科技，傳統的X射線衍射對其提出了挑戰。全散射方法，如PDF科技，允許在不存在長程有序的情况下測定資料的結構——這是傳統粉末X射線衍射的限制，在這種方法中，所有單元中的結構被平均。這在評估可能存在微小納米結構或非晶資料的系統時尤其重要，例如在海洋考古木材中。
在這裡，研究者將基於同步加速器的電腦斷層掃描全散射方法應用於瑪麗羅斯龍骨木上，提供了不同長度和濃度尺度的多種嵌入物種的有價值的位置分辨結構資訊。研究者在木材中發現了5納米的硫化鋅納米顆粒，推測是在海底厭氧條件下進行硫能量迴圈的細菌沉積物。鑒定表明，這些物質應是木材移到有氧環境時發生酸侵蝕的前體。這些見解，不僅為下一代保護策略提供了資訊，也為以前治療方法的有效性和不可預見的問題提供了資訊。
圖1瑪麗玫瑰木樣品，BSE和EDS分析。
圖2瑪麗玫瑰木樣品的ctPDF分析。
圖3從PDF擬合結果得出的位置分解。
在此，研究者證明了ctPDF是一種强大的科技，可用於識別存在於瑪麗玫瑰木材中的多晶、非晶和納米材料的結構。研究者已經從一個高度複雜、異質性的考古樣本中，確定了精確的晶體學資訊。這些結果將對未來的保護工作產生重大影響：這些關於木材中存在的化合物的結構和位置的詳細資訊將允許我們設計針對目標和去除降解產物的處理方法（例如，從聚乙二醇分解中），以及載體（如硫化鐵基的納米結構）在氧化形成有害的酸之前。ctPDF在瑪麗玫瑰木材樣品中的應用演示，和繪製嵌入木材中的資料結構，揭示了目前為止保護人員無法獲得的其他相的存在，並開闢了將這些相同的科技應用於19000件已恢復的文物的可能性，以確定特定資料的退化過程，並為進一步的保護策略提供資訊。
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