Neutronentomographie versiegelter Tiersärge aus Kupferlegierung aus dem alten Ägypten

Apr 20, 2023

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 4582 (2023) Diesen Artikel zitieren

17.000 Zugriffe

1684 Altmetrisch

Details zu den Metriken

Die Mumifizierung von Tieren war im alten Ägypten üblich, wobei die Überreste vieler Tiere in Statuen oder Votivkästen mit Darstellungen von Tieren oder Mischwesen aus Mensch und Tier untergebracht wurden. Votivkästen wurden aus verschiedenen Materialien hergestellt und oft versiegelt; Einige Kisten sind in diesem Zustand noch in Museumssammlungen erhalten. Eine frühere Studie versiegelter Votivkästen aus Kupferlegierung aus der Sammlung des British Museum nutzte Röntgen-Computertomographie zur Suche nach Tierresten, wobei die Bildqualität aufgrund der Schwächung durch die Kästen und der scheinbar dichten Metalle im Inneren schlecht war. In dieser Studie wurde die Neutronentomographie auf sechs der zuvor untersuchten Votivkästen angewendet. In drei der Kisten wurden Tierreste, wahrscheinlich von Eidechsen, und Fragmente von Textilverpackungen entdeckt. Beweise für den Herstellungsprozess und die anschließenden Reparaturen der Kisten wurden durch Neutronen freigelegt. Auch in drei Kisten wurden erhebliche Mengen Blei festgestellt. Die Ergebnisse belegen die Wirksamkeit der Neutronentomographie für die Untersuchung mumifizierter Überreste in versiegelten Metallbehältern und liefern Hinweise darauf, dass die auf Votivkästen abgebildeten Tierfiguren mit den verborgenen Überresten in Verbindung gebracht werden.

Die Mumifizierung von Tieren war im alten Ägypten eine weit verbreitete Praxis. Tierreste, von denen angenommen wird, dass sie physische Inkarnationen von Gottheiten, Votivgaben oder Teil einer rituellen Darbietung sind, wurden in vielen religiösen Komplexen entdeckt, meist aus dem 1. Jahrtausend v. Chr.1,2,3,4. Manchmal wurden Überreste in Tierstatuen oder in Kisten gelegt, auf deren Oberseite sich eine Darstellung des Tieres befand1,4,5,6,7,8. Solche Kästen werden in der ägyptologischen Literatur abwechselnd als „Tiersärge“ oder „Votivkisten“ bezeichnet, obwohl nicht immer klar ist, ob sie systematisch die Überreste eines Tieres enthalten oder ob sie Votivcharakter hatten und keine rituelle Funktion erfüllten9. Auf den Kisten waren viele Tierarten abgebildet, darunter Falken, Katzen, Mungos, Schlangen, Aale, Eidechsen und Spitzmäuse. Bei der Herstellung der Kästen wurden verschiedene Materialien verwendet, darunter Holz, Kalkstein und Kupferlegierungen (insbesondere Bronze oder Bleibronze10,11), und sie variieren stark in Form und Größe.

In einem in Sakkara entdeckten kleinen Kalksteinkasten mit einer Spitzmausfigur auf der Spitze wurde mithilfe einer Röntgenaufnahme festgestellt, dass sich dort eine Spitzmausmumie befand8. In der Schachtel wurden keine Verpackungsreste entdeckt, deren ursprüngliches Vorhandensein jedoch nicht auszuschließen war. Mithilfe von Röntgenaufnahmen wurde auch eine Schlangenmumie in einer Holzkiste freigelegt, auf der eine Schlangenfigur stand7.

Votivkästen aus Kupferlegierungen wurden typischerweise durch Gießen hergestellt und hatten an einem Ende eine Öffnung, die anschließend mit einem Gipsstopfen und einer Metallplatte verschlossen wurde. Viele dieser Kisten waren bei der Entdeckung nicht intakt und in der Regel befanden sich darin keine Tierreste. Fragmente von Katzenknochen wurden in einer Öffnung in einer Bronzebox gefunden, auf deren Oberseite eine sitzende Bronzekatzenfigur stand12 (British Museum EA65795). Teilweise wurden in den Kisten nur Textilstücke gefunden, möglicherweise Reste von Tierverpackungen1.

Röntgen-Computertomographie (CT) wurde erfolgreich zur nicht-invasiven Untersuchung von verpackten und unverpackten Tiermumien eingesetzt, wobei medizinische CT-Scanner, laborbasierte Mikrofokus-Röntgen-CT-Systeme und die Synchrotron-Mikrotomographie zum Einsatz kamen13,14,15. Eine Einschränkung der Röntgenbildgebung ist das Vorhandensein von Metall – insbesondere Blei oder Bleibronze – oder anderen sehr dichten Materialien im Strahlengang. Die Schwächung der Röntgenstrahlung durch dichte Objekte führt zu Bildartefakten in rekonstruierten Röntgen-CT-Volumina, wie z. B. Streifenbildung und Strahlaufhärtung16,17. Diese Artefakte können interessante Merkmale verdecken, insbesondere solche in Materialien mit geringerer Dichte.

In einer früheren Studie wurden Röntgenradiographie und Röntgen-CT auf eine Gruppe von acht intakten Votivkästen aus Kupferlegierung in der Sammlung des British Museum angewendet, die von Darstellungen von Aalen, Reptilien und Mensch-Aal-Kobra-Hybriden gekrönt waren9. Röntgen-CT-Scans ergaben Hinweise auf Tierknochen in einigen der Kisten, obwohl die Bildqualität trotz der Verwendung von Röntgenröhrenspannungen von bis zu 450 kV durch die starke Röntgenschwächung durch das Metall beeinträchtigt wurde. Hinweise auf den Herstellungsprozess der Schachteln und die zum Verschließen der offenen Enden verwendeten Methoden wurden sowohl in der Röntgenradiographie als auch in der Röntgen-CT beobachtet. In drei der Kästen wurden anhand der intensiven Streifenartefakte in den Daten sehr dichte Objekte identifiziert. Es wurde vermutet, dass diese aus einer Kupferlegierung oder Blei bestanden, aber aufgrund ihrer Dicke und Dichte konnten keine weiteren Details preisgegeben werden.

Die Neutronenbildgebung hat sich als ergänzende nicht-invasive Technik zur Röntgenbildgebung etabliert18,19. Während Röntgenstrahlen im Allgemeinen durch Elemente mit einer größeren Ordnungszahl stärker abgeschwächt werden, zeigt Neutronen keinen solchen Zusammenhang; Insbesondere werden Neutronen im Gegensatz zu Röntgenstrahlen durch Wasserstoff stark und durch Metalle, einschließlich Blei, schwach geschwächt. Neutronenbildgebung kann daher besonders effektiv für die Erkennung von organischem Material und leichten Materialien im Allgemeinen sein, die in dichten Hüllen eingeschlossen sind – zum Beispiel Wasser in porösem Gestein20. Diese Eigenschaften wurden erfolgreich auf Studien zum Kulturerbe angewendet: Offenlegung des organischen Inhalts von bronzenen tibetischen Buddha-Statuen21,22 und Reliquien im Inneren eines Altarsteins23; Untersuchung der Herstellung eines Schiffsmodells aus Bronze24; und Kartierung von Korrosionsphasen in Eisenschwertern25. Bei der Untersuchung einer eingewickelten Katzenmumie wurde auch die Neutronentomographie mit der Röntgen-CT verglichen26. In einer Studie von Jett, Sturman und Drayman-Weisser aus dem Jahr 1985 wurde festgestellt, dass eine bronzene Falkenstatue im Walters Art Museum, Baltimore, Vogelknochen enthielt, indem ein Endoskop durch eine kleine Öffnung in ihrem Kopf eingeführt wurde. Die Röntgenaufnahme konnte aufgrund der starken Röntgenschwächung durch die Bronze keine weiteren Informationen über die Überreste liefern. Die Neutronenradiographie lieferte ein deutlich verbessertes Bild der Knochen im Inneren der Statue6.

Dieser Artikel beschreibt die Neutronentomographie von sechs Votivkästen aus Kupferlegierung aus der Sammlung des British Museum, die zuvor mit Röntgenradiographie und Röntgen-CT-Bildgebung untersucht wurden9. Diese seltenen Beispiele noch versiegelter Kartons wurden auf der Grundlage des potenziellen Vorhandenseins interessanter Merkmale/Materialien ausgewählt, die in der vorherigen Studie vorgeschlagen wurden. Unter Ägyptologen gibt es eine Debatte über die Art und Funktion solcher Boxen, daher besteht ein Interesse daran, die Anwesenheit oder Abwesenheit von Tiermumien darin zu überprüfen. Viele Kisten sind sehr klein und hätten den Körper des oben abgebildeten mumifizierten Tieres nicht oder zumindest nicht den gesamten Körper aufnehmen können. Auch lässt sich nur schwer nachweisen, dass es sich bei diesen Kästen ausschließlich um Votivobjekte handelte. Jüngste Diskussionen über massenproduzierte ägyptische Bronzen – die aus der Zeit dieser Gruppe von sechs Kisten stammen und häufig in ähnlichen archäologischen Kontexten gefunden werden – deuten darauf hin, dass einige bei Ritualen verwendet worden sein könnten27, was möglicherweise auch bei einigen dieser Kisten der Fall war. Aufbauend auf früheren Arbeiten bestanden die Ziele des Experiments darin, organische Überreste in den Kisten zu identifizieren, Einblicke in die Kistenherstellung zu gewinnen und die unbekannten dichten Objekte zu identifizieren, die zuvor in drei der Kisten beobachtet wurden.

Drei der in dieser Studie untersuchten Votivkästen – die Zugangsnummern des British Museum EA27584, EA49144 und EA49146 – wurden 1885 in Naukratis im westlichen Nildelta entdeckt. Naukratis war ein internationaler Hafen, der im späten 7. Jahrhundert v. Chr. gegründet wurde und eine Schlüsselrolle spielte eines Handelsnetzwerks zwischen der Mittelmeerwelt und dem Niltal. Die Kisten zeigen Darstellungen von Eidechsen und Aalen und stammen vermutlich aus der Zeit zwischen 500 und 300 v. Chr.2,4,28.

Die Schachtel EA36167 mit einer Eidechsenfigur auf der Spitze wurde in Tell el-Yehudiyeh im östlichen Nildelta entdeckt und 1876 vom British Museum gekauft. Die Schachtel wird der Spätzeit (664–332 v. Chr.) Zugeschrieben, es liegen keine weiteren Informationen vor ist an seinem Fundort oder Kontext bekannt. Am Boden der Box verläuft ein schmaler Riss, der jedoch scheinbar nicht bis ins Innere reicht.

Auf den Schachteln EA71428 und EA36151 (jeweils unbekannte Herkunft) befindet sich auf der Oberseite jeweils eine Figur, die teils aus einem Aal, teils aus einer Kobra besteht und einen menschlichen Kopf trägt. Die Schachtel EA71428 wurde 1989 in die Sammlung des British Museum aufgenommen und die Schachtel EA36151 wurde 1867 vom Museum erworben. Sie stammen wahrscheinlich beide aus der Spätzeit, spätestens aus der frühen Ptolemäerzeit, also aus der Mitte des 7. bis 3. Jahrhunderts v. Chr. Votivkästchen mit Darstellungen von Aalen und Eidechsen wurden im alten Ägypten mit dem Sonnen- und Schöpfergott Atum in Verbindung gebracht29. Atum wird oft in anthropomorpher Form dargestellt, als eine Kreatur mit Menschenkopf, teils Aal, teils Kobra, die eine Doppelkrone trägt.

Alle sechs untersuchten Votivkästen bestehen aus einer Kupferlegierung und sind noch mit einem Gipsstopfen verschlossen; Im Stopfen der Dose EA49144 ist eine Bohrung vorhanden, die diese jedoch nicht vollständig durchdringt. Einzelheiten und Fotos der sechs Boxen finden Sie in Tabelle 1.

In den unten aufgeführten Ergebnissen wurde die folgende Konvention für die Ausrichtung tomographischer Schnitte verwendet: rechts/links – entsprechend der richtigen rechten/linken Seite der Kreatur, die über dem Kasten steht; Vorderseite – das Ende der Kiste, das dem Kopf der Kreatur am nächsten liegt (gegenüber der versiegelten Öffnung). Die Schnitte in der Draufsicht sind so ausgerichtet, dass sich die rechte Wand unten und die vordere Wand rechts vom Schnitt befindet. Seitenansichtsschnitte sind so ausgerichtet, dass sich der Kastenboden unten und die Vorderwand rechts vom Schnitt befindet. Vorderansichtsschnitte werden von der Vorderseite des Kastens aus betrachtet, sodass die linke und rechte Wand gespiegelt sind. Die Unsicherheiten bei Distanzmessungen betragen ± 0,2 mm für die ersten fünf aufgeführten Boxen (0,055 mm rekonstruierte Voxelgröße) und ± 0,4 mm für Box EA36151 (0,103 mm Voxelgröße).

Es wurde festgestellt, dass die Kiste, auf der zwei Eidechsen standen, Tierreste und Textilstücke enthielt, die offenbar dazu dienten, die Überreste einzuwickeln, bevor sie in die Kiste gelegt wurden (Abb. 1). Obwohl sich die Tierreste in fragmentarischem Zustand befinden, ist ein langer Knochen mit einer Größe von ca. 8,1 mm sind zu erkennen (Abb. 1a). Bei dem Textil könnte es sich um Leinen, Baumwolle oder Wolle handeln30, man geht jedoch davon aus, dass es sich um Leinen handelt, da es häufig für Tiermumienverpackungen verwendet wird31. Das Textil ist locker gewebt, mit einem Abstand zwischen den Fäden von 1–2 mm. Ein Beweis für die Wachsausschmelzgusstechnik32 ist das Vorhandensein von Kränzen und einer Schicht aus Kernmaterial (möglicherweise Ton), die die Innenwände bedeckt (Abb. 1b). Die Chaplets sind in die Kastenwände und das Kernmaterial eingebettet und dämpfen Neutronen stark (lineare Dämpfungskoeffizienten von 1,5–1,6 cm−1), was wahrscheinlich auf wasserstoffhaltige Metallkorrosionsprodukte wie Hydroxide zurückzuführen ist. Die deutlich stärkere Korrosion an den Rosenkränzen lässt darauf schließen, dass sie aus Eisen gefertigt waren, da Eisen eher zur Oxidation neigt als Kupferlegierungen und daher schneller korrodiert. Weitere Anzeichen von Korrosion sind an den äußeren Schichten der Kasten- und Eidechsenfiguren sichtbar. Es gibt keine sichtbare Diskontinuität zwischen der Box und den Schleifen oder Eidechsenfiguren, was darauf hindeutet, dass alle in einem einzigen Guss hergestellt wurden. Neutronen-CT-Volumendarstellungen der Box EA27584 sind in den Zusatzinformationen in Abb. S1 dargestellt.

EA27584 multiplanare Maximum-Intensity-Projektion (MIP)-Neutronen-CT-Bilder: (a) Seitenansicht, 1,16 mm dicker Schnitt, 6,1 mm von der rechten Seite des Kastens entfernt zentriert, was das Vorhandensein eines 8,1 mm langen Knochens hervorhebt (durchgezogener Pfeil); (b) Draufsicht auf einen 12,43 mm dicken Schnitt mit einem Abstand von 8,3 mm vom Boden des Kastens, der das Vorhandensein von Textilien, korrodierten Rosenkränzen (durchgezogene Pfeile) und Kernmaterial (gestrichelte Pfeile) zeigt.

Eine Neutronentomographie der Kiste, auf der sich die Aalfigur und zwei Aufhängeschlaufen befanden, ergab das Vorhandensein eines Gipspfropfens auf einer Seite und Fragmente und Konkremente am gegenüberliegenden Ende, jedoch keine identifizierbaren Tierreste (Abb. 2). Das interessanteste Merkmal ist das Vorhandensein eines Textilfragments im Gipspfropfen, das deutlich die einzelnen Fäden im Abstand von ca. 3 cm erkennen lässt. 0,8 mm voneinander entfernt und in Leinwandbindung angeordnet (dh Kett- und Schussfäden kreuzen sich im rechten Winkel) (Abb. 2a). Der Stecker reicht bis zu 46 mm in die Dose hinein. Es kommt zu einem starken Abfall der Neutronendämpfung des Stopfens von ca. 0,3–0,1 cm−1 über eine Tiefe von 27 mm hinaus (an der Grenze zwischen den gekennzeichneten Regionen 1 und 2 in Abb. 2b,c). Es ist nicht klar, was die Ursache für diesen Unterschied in der Dämpfung ist; Eine mögliche Erklärung ist, dass der Gips im Stopfen nur bis zu dieser Tiefe reicht und sich darüber hinaus nur das schwächer dämpfende Textil befindet. Die von außerhalb der Dose sichtbare 3,5 mm breite Bohrung im Dübel erstreckt sich ca. 5 mm in den Stecker hinein. Ein weiterer schmaler Hohlraum entlang der Länge des Stopfens wurde durch Neutronen-CT entdeckt. Dieser Hohlraum ist nicht gerade und variiert zwischen 0,2 und 0,9 mm Breite, was darauf hindeutet, dass es sich nicht um ein Bohrloch, sondern möglicherweise um einen Spalt handelt, der durch die Faltung des Textils im Inneren des Stopfens entstanden ist.

EA49144 Neutronen-CT-Schnitte. (a) Seitenansicht, Schnitt 3,2 mm von der rechten Seite des Kastens (durchgezogener Pfeil: Textil im Stecker). Draufsichtschnitte bei (b) 4,0 mm und (c) 5,3 mm vom Boden des Kastens entfernt, mit inneren Bereichen (1) Gipsstopfen, (2) schwach schwächeres Ende des Stopfens, (3) Fragmente. Durchgezogener Pfeil: unbekanntes Objekt neben dem Stecker; gestrichelte Pfeile: Bohrloch im Dübel; Gepunktete Pfeile: schmaler Hohlraum, der sich durch den Stopfen erstreckt.

Das fragmentierte Material in der Box besteht aus einer Matrix, die mehrere abgerundete Objekte mit einer Breite von bis zu 1,2 mm und Neutronendämpfungen im Bereich von 0,6 bis 0,9 cm−1 enthält. In der Box befindet sich in der Nähe des Steckers ein weiteres, nicht identifiziertes Objekt (Abb. 2b). Das Objekt ist ca. 7,7 × 1,5 × 0,3 mm groß, hat die Form eines gekräuselten Stücks Papier oder Stoff und weist eine Neutronendämpfung von 0,9–1,0 cm−1 auf.

Mehrere kleine Wirbel mit einer Größe von ca. Die Neutronen-CT der Box EA49146 (Abb. 3) zeigte eine Größe von ca. 1 × 1,5 × 2 mm sowie mehrere lose Fragmente, möglicherweise Knochen. Die Neutronendämpfungskoeffizienten der Wirbel und Fragmente wurden mit 0,3–0,5 cm−1 gemessen, vergleichbar mit dem Röhrenknochen in Box EA27584 (0,4–0,5 cm−1). Oben im Inneren der Schachtel war ein kleines Textilfragment zu sehen, das ca. 3 × 3 mm. Es sind drei korrodierte Rosenkränze vorhanden, von denen einer von der rechten Wand abgebrochen ist und lose in der Kiste liegt.

EA49146 multiplanare Neutronen-CT-Scheiben, gemittelt über eine Scheibendicke von 0,44 mm: (a) Seitenansichtsscheibe mittig 7,0 mm von der rechten Seite des Kastens entfernt (durchgezogener Pfeil: Metallplatte, die den Stopfen abdeckt, gepunkteter Pfeil: Stopfen, gestrichelter Pfeil: loser Kranz); (b) Seitenansichtsschnitt zentriert 11,7 mm von der rechten Seite des Kastens entfernt (Einschub: Wirbel, transversaler Querschnitt); (c) Schnitt von oben, zentriert 13,8 mm vom Boden des Kastens entfernt (Einschub: Textilfragment); (d) Schnitt von oben, zentriert 2,1 mm vom Kastenboden entfernt (Einschub: Wirbel, Längsschnitt, durch durchgezogene Pfeile angezeigt).

Die Box EA36167 verfügt im Inneren über verschiedene Bereiche und unterschiedliche Materialien. Unmittelbar hinter der die Öffnung verschließenden Metallplatte befindet sich eine Putzschicht von 13–20 mm Länge, gefolgt von einem Textilbündel mit den Maßen ca. 50 × 20 × 11 mm. Jenseits des Bündels, am Ende des Kastens, der am weitesten von seiner Öffnung entfernt ist, befindet sich an der Grenzfläche zu den Kastenwänden ein Material mit geringer Dämpfung, mit einem Hohlraum in der Mitte (Abb. 4). In den Wänden der Box befinden sich drei korrodierte Rosenkränze, die sich als helle Bereiche abzeichnen, einer in der Wand gegenüber der Öffnung und einer in jeder der Seitenwände.

Multiplanare Neutronen-CT-Schnitte von EA36167, gemittelt über eine Schichtdicke von 0,55 mm: (a) Schnitt von oben, zentriert 6,9 mm vom Boden der Box entfernt, mit drei Innenbereichen, (1) Gipsstopfen, der die Box abdichtet, (2) Textil- und Tierreste, ( 3) Blei mit Hohlraum in der Mitte (durchgezogene Pfeile: korrodierte Rosenkränze; gepunktete Pfeile: Wirbel, Querschnitte; gestrichelter Pfeil: Eidechsenschädel; Einschub: kontrastverstärkte Ansicht eines 6,2 mm langen langen Knochens); (b) Schnitt von oben, zentriert 8,9 mm von der Basis des Kastens entfernt (gestrichelter Pfeil: Wirbel; Einschub: kontrastverstärkte Ansicht des oberen Teils des Eidechsenschädels in der Draufsicht, wobei die Umlaufbahnen durch durchgezogene Pfeile angezeigt sind).

Innerhalb des Textilbündels scheinen sich mehrere kleine Knochen und Knochenfragmente zu befinden, darunter ein vollständiger langer Röhrenknochen mit einer Länge von 6,2 mm und Wirbel mit einer Größe von ca. 5 mm. 1,5 × 1,5 × 2,0 mm. Gegen Ende des Bündels, das am weitesten von der Kastenöffnung entfernt ist, scheint sich ein intakter Eidechsenschädel zu befinden, dessen Unterkiefer und Augenhöhlen in CT-Schnitten von oben zu sehen sind (Abb. 4). Der Unterkiefer ist ca. 8,5 mm breit × 10,4 mm lang und die Umlaufbahnen ca. 1,8 mm breit × 3,1 mm lang. Obwohl es aufgrund der unterschiedlichen Größen innerhalb der Arten nicht möglich ist, die Eidechsenart anhand der Neutronentomographiedaten zu identifizieren, stimmen die Größen der Knochen mit denen von Eidechsen der Gattung Mesalina überein, von denen mehrere Arten in Nordafrika endemisch sind33,34 ,35. Die Eidechsenfigur oben auf der Votivschachtel ist mit Punkten und Streifen verziert, die über die gesamte Rückseite verlaufen. Einige Arten der Gattung Mesalina sind ebenfalls gefleckt und/oder gestreift. Zum Vergleich mit den in EA36167 gefundenen Überresten wurde im MorphoSource-Repository36 auf einen Röntgen-Mikro-CT-Scan von M. rubropunctata zugegriffen; Die Größen der Augenhöhlen, des Unterkiefers, des C1-Wirbels und der langen Knochen dieser Probe sind in der Zusatzinformationstabelle S1 angegeben und ähneln im Großen und Ganzen denen, die anhand des Neutronen-CT-Scans der Votivbox gemessen wurden.

Das Material am Ende der Box, das am weitesten von der Öffnung entfernt ist, kann aufgrund seiner geringen Neutronendämpfung im Vergleich zu der starken Röntgendämpfung, über die zuvor in dieser Region berichtet wurde, als Blei identifiziert werden9. Aufgrund der Form des Bleis und der Tatsache, dass es zwei Rosenkränze umgibt, wird angenommen, dass das Blei in geschmolzenem Zustand in die Dose eingeführt wurde. Angesichts der Leere im Vorsprung können wir nicht ausschließen, dass sich ursprünglich etwas darin befand. Im Inneren des Bleis ist ein kleiner Konkretbereich zu sehen, möglicherweise Ton/Erde mit mineralischen Einschlüssen, der mit dem Textilbündel in Kontakt steht. An den gegenüberliegenden Enden des Hohlraums sind in der Leitung Bereiche mit starker Dämpfung aufgrund von Korrosion vorhanden (siehe ergänzende Informationen, Abb. S2). Eine mögliche Ursache für diese Korrosion sind verrottende tierische Stoffe in der Nähe des Bleis.

Frühere Röntgen- und Röntgen-CT-Scans der Box EA71428 deckten zwei lange Objekte mit hoher Dichte auf, die sich jeweils über die gesamte Länge des Boxinneren erstreckten; Die Neutronentomographie zeigt eine geringe Dämpfung dieser Objekte (0,2–0,4 cm−1), was darauf hindeutet, dass sie aus Blei bestehen (Abb. 5). Das obere Bleiobjekt (ca. 179 mm lang, 13 mm hoch) passt in die Aalfigur auf der Schachtel, passt sich seiner gewundenen Form auf der Oberseite an und breitet sich zu einer flachen, breiten Basis aus (Abb. 5b und 6). Aufgrund seiner Form geht man davon aus, dass das obere Bleistück in geschmolzenem Zustand in die Box gegossen wurde, während die Box auf dem Kopf stand, und sich anschließend nach dem Erstarren von den Innenwänden der Box löste. Auf der Unterseite des oberen Bleistücks befindet sich über den größten Teil seiner Länge eine Korrosionsschicht, die möglicherweise aus der Nähe von zerfallendem organischem Material entstanden ist. Diese Korrosion dringt tiefer in die Leitung ein, wo sie mit dem Gips und dem Textilstopfen in Kontakt kommt, und an zwei Stellen weiter in die Dose hinein, wo sie sich offenbar von deutlichen kleinen Bereichen auf der Oberfläche in die Leitung ausgebreitet hat (Abb. 6c, D). Das untere Bleiobjekt hat einen rechteckigen Querschnitt (ca. 166 × 13 × 5 mm) und ist entlang seiner Länge ungefähr flach und lehnt sich schräg an die Innenwand der Box (Abb. 5b und 6e). Dieses untere Bleiobjekt scheint als Stütze für das obere zu dienen und verhindert, dass es auf den Boden des Kasteninneren fällt.

EA71428 (a) Röntgen- und (b) Neutronen-CT-Schnitte (Seitenansicht und Vorderansicht). Vorderansicht-Schnitte, aufgenommen an der durch die gestrichelte Linie markierten Position. Die Neutronen-CT-Bilder werden über zwei benachbarte Ebenen gemittelt (was eine Schichtdicke von 0,110 mm ergibt), um ungefähr mit den Röntgen-CT-Daten (0,108 mm Schichtdicke) übereinzustimmen. Durchgezogene Pfeile: Bleistücke (in der Neutronen-CT-Seitenansicht ist der Pfeil auf einen Bereich tiefer Bleikorrosion im oberen Bleistück zentriert); gestrichelte Pfeile: Textil im Stecker; gepunkteter Pfeil: lose Fragmente. Röntgen-CT-Daten wurden während der vorherigen Studie erfasst9.

EA71428 Neutronen-CT-Volumenrendering. (a) vollständige Ansicht der Box; (b)–(e) Schnittansichten in verschiedenen Höhen (gemessen vom Kastenboden): (b) 24,0 mm, durch die Aalfigur (durchgezogener Pfeil: oberes Bleistück in der Mulde); (c) 21,3 mm, durch die obere Wand der Box (durchgezogene Pfeile: Bleikorrosion, gestrichelter Pfeil: Reparatur an der Box, gepunkteter Pfeil: Rosenkranz); (d) 17,7 mm, durch die Basis des oberen Bleistücks (durchgezogene Pfeile: Bleikorrosion); (e) 12,9 mm, durchgehender Kastenhohlraum (durchgezogener Pfeil: unteres Bleistück, gestrichelter Pfeil: Textil im Stopfen, gepunkteter Pfeil: lose Fragmente).

Unmittelbar in der quadratischen Öffnung an der Rückseite der Box ist ein Stopfen mit gefaltetem Textil zu sehen (Abb. 5b und 6e). Es wird vermutet, dass dieses Textil von dem Putz umgeben ist, der auf der Außenseite des Kastens hinter der beschädigten Metallplatte, die die Öffnung abdeckt, sichtbar ist. Am vorderen Ende des Kastens ist eine kleine Menge Bruchstückmaterial (ca. 23 × 23 × 13 mm) sichtbar (Abb. 5b). Die größeren Fragmente zeigen eine starke Neutronendämpfung von 2,0–3,2 cm−1, viel höher als die, die für die Knochen in den anderen Kisten gemessen wurde. Es ist nicht bekannt, um welche Fragmente es sich handelt, aber die Schwächung scheint zu stark zu sein, als dass sie von mineralisiertem Knochen herrühren könnte.

Der in der Neutronentomographie gefundene Beweis für die Herstellung der Box EA71428 stützt die Schlussfolgerungen der vorherigen Studie9: Die Box und der Aalteil der Figur wurden hohl zusammengegossen; Die Kobra-Haube mit menschlichem gekröntem Kopf wurde separat massiv gegossen und mit einer kleinen Stütze an der Rückseite der Kobra-Haube an der Box befestigt. Diese Befestigungen scheinen durch Schmelzschweißen (Zusammenfügen der geschmolzenen Teile, manchmal unter Verwendung einer geschmolzenen Fülllegierung mit derselben Zusammensetzung wie die Teile) oder Hartlöten (Zusammenfügen einer geschmolzenen Legierung mit etwas niedrigerer Schmelztemperatur und einem Flussmittel) hergestellt worden zu sein37 , da an den Verbindungsstellen kein Material mit deutlich unterschiedlicher Neutronendämpfung vorhanden ist. Anzeichen dafür, dass die Box im Wachsausschmelzverfahren gegossen wurde, sind überall sichtbare korrodierte Metallkränze: drei in den Seitenwänden, einer im Boden, einer oben (der durch die Aalfigur verläuft). Im Inneren des Kastens befinden sich zwei freistehende Rosenkränze, die vermutlich ursprünglich in der Nähe der Öffnung des Kastens, im Boden bzw. in der Seitenwand, angebracht waren. Neutronen-CT ergab ein gefülltes rundes Loch, ca. 3,6 mm im Durchmesser, auf der Schachtel in der Nähe eines Punktes, an dem der Aalkörper auf die Oberseite der Schachtel trifft (Abb. 6c). Die Neutronendämpfung des Füllmaterials in diesem Loch ähnelt der des Bleis im Inneren des Kastens; Es ist möglich, dass es sich hierbei um eine alte Reparatur eines Defekts handelt, der beim Gießen entstanden ist.

Die Neutronentomographie lieferte Beweise für die Herstellung, den Inhalt und spätere Ergänzungen von EA36151, der größten Votivschachtel, die für diese Arbeit untersucht wurde. Zwischen der Aalfigur und der Oberseite der Kiste ist in den tomografischen Daten eine schwache Grenze sichtbar (Abb. 7a). Dies deutet darauf hin, dass Kasten und Figur getrennt gegossen und später möglicherweise durch Hartlöten zusammengefügt wurden. In der Box befinden sich 11 Rosenkränze, die vom Gussprozess übrig geblieben sind: vier in jeder Seitenwand, ungefähr gleichmäßig über die Länge der Box verteilt, und drei im Boden. Die Schwächungskoeffizienten der Chaplets (1,3–2,0 cm−1) sind vergleichbar mit denen in den anderen fünf in dieser Studie untersuchten Kisten, und daher wird auch davon ausgegangen, dass es sich um korrodiertes Eisen handelt.

EA36151 Neutronen-CT schneidet durch (a) die Mitte, (b) die linke Wand und (c) die rechte Wand des Kastens (Seitenansicht), (d) die Oberseite und (e) den Boden des Kastens (Draufsicht). Eingefügte Mikroskopbilder in (a) zeigen stark schwächendes Material am Boden der Box (20-fache Vergrößerung) und am Scheitel der Hybridfigur (50-fache Vergrößerung). Der durchgezogene Pfeil in (b) weist auf eine scheinbar antike Gussreparatur hin. Gestrichelte Pfeile in (c)–(e) deuten auf Risse in den Kastenwänden hin, umgeben von stark schwächendem Harz aus einer früheren Konservierungsbehandlung im British Museum.

Ein gefülltes Loch von ca. Im Boden der Box befindet sich ein Durchmesser von 3 mm, wo möglicherweise zuvor ein Rosenkranz vorhanden war. Aus der mikroskopischen Aufnahme des Füllmaterials geht hervor, dass es aus Wachs, Harz oder Gips besteht – oder aus einer Mischung aus mehreren Komponenten (Abb. 7a). Die Neutronendämpfung dieses Füllstoffs (2,4–2,6 cm−1) ist deutlich größer als bei den 11 Rosenkränzen. Mikroskopische Aufnahmen und die gemessene Neutronendämpfung (2,5–2,6 cm−1) der Oberseite der von der Figur getragenen Doppelkrone deuten ebenfalls darauf hin, dass Wachs oder Harz auf diesen Bereich aufgetragen wurde. Es ist wahrscheinlich, dass diese beiden Ergänzungen zur Box nach ihrer Entdeckung vorgenommen wurden.

Auf den Neutronen-CT-Bildern sind mehrere Bereiche mit Reparaturen an der Box zu erkennen. Eine Reparatur auf der linken Seite des Kastens scheint während des ursprünglichen Herstellungsprozesses vorgenommen worden zu sein, möglicherweise um ein Loch zu schließen, das beim Gießen entstanden ist (Abb. 7b). Eine größere Reparatur an der vorderen rechten Ecke der Schachtel ist Teil einer Konservierungsbehandlung, die 1977 im British Museum durchgeführt wurde: Bondapaste (ein Polyesterharz) wurde verwendet, um einen Bereich mit Korrosion und Rissen in dieser Ecke zu reparieren38. Die Neutronentomographie dieser Ecke (Abb. 7c–e) zeigt Schäden an der oberen, rechten und unteren Wand sowie die relativ hohe Schwächung des Harzes (1,4–2,0 cm−1) im Vergleich zu den Wänden aus Kupferlegierung (0,6–0,7 cm). −1). Ein Neutronen-CT-Volumenrenderbild mit Mikroskopie, das diese Konservierungsbehandlung hervorhebt, ist in der ergänzenden Information Abb. S3 dargestellt. Im Inneren der Box befindet sich direkt hinter der reparierten Oberfläche ein bleihaltiger Bereich. Das Blei enthält mehrere abgerundete Hohlräume mit einer Breite von bis zu 5,3 mm und umhüllt zwei der Rosenkränze, die das Innere der Schachtel durchdringen, was darauf hindeutet, dass das Blei in geschmolzenem Zustand in die Schachtel gegossen wurde. Es ist möglich, dass das Blei im Rahmen einer antiken Reparatur hinzugefügt wurde, um diesen Bereich des Kastens zu stützen.

Der Karton EA36151 enthält außerdem loses, fragmentiertes Material (ca. 60 × 35 × 22 mm). Es konnten keine vollständigen Knochen identifiziert werden, obwohl mehrere potenzielle Knochenfragmente vorhanden sind. Das zusätzliche Vorhandensein stark dämpfender Objekte (1,0–1,6 cm−1) im Lockermaterial könnte auf Erde oder Sand hinweisen, die gebundenes Wasser oder Hydrate enthalten. Weitere Neutronen-CT-Schnittbilder der Fragmente im Kasten EA36151 finden Sie in der Zusatzinformation in Abb. S4.

Eine Zusammenfassung der Ergebnisse in den sechs Votivkästen aus der Neutronen-CT-Studie finden Sie in der Zusatzinformationstabelle S2. In jeder Schachtel wurden korrodierte Rosenkränze gefunden, wie in der Zusatzinformation in Abb. S5 zusammengefasst.

Die in drei der Kisten gefundenen Leitregionen wurden segmentiert und ihre Volumina berechnet. Die Bleimassen in den Kisten EA36167, EA71428 und EA36151 wurden zu 54 ± 3 g, 338 ± 15 g bzw. 351 ± 14 g berechnet, wobei eine angenommene Dichte für Blei von 11,3 g cm−3 zugrunde gelegt wurde (weitere Einzelheiten finden Sie in den Zusatzinformationen). Tabelle S3); Aufgrund der vorhandenen Bleikorrosion dürften diese Werte leicht zu hoch angesetzt sein.

In dieser Arbeit wurde die Neutronentomographie eingesetzt, um den Inhalt von sechs Votivkästen aus Kupferlegierungen aus dem alten Ägypten nicht-invasiv zu untersuchen, um nach dem Vorhandensein von Tierresten zu suchen und die Herstellung der Behälter zu verstehen, aufbauend auf einer früheren X- Röntgenbildgebungsstudie. Darüber hinaus wurden Neutronen verwendet, um das in drei der sechs Kisten vorhandene dichte Material als Blei zu identifizieren, wie zuvor mit Röntgenstrahlen beobachtet. Aufgrund der Komplexität des inneren Aufbaus und der vergleichbaren Neutronendämpfung des ebenfalls vorhandenen losen Materials, der Textilien und des Gipses war es schwierig, die Tierreste in den Kisten zu isolieren und zu identifizieren. Dennoch wurden in drei der sechs untersuchten Votivkästen (EA27584, EA49146 und EA36167) Knochen gefunden, wobei möglicherweise auch in den beiden größeren Kästen (EA71428 und EA36151) abgebrochene Knochen vorhanden waren. Die meisten Knochen sind in fragmentarischem Zustand, in den Kisten EA27584 und EA36167 wurden jedoch vollständige Röhrenknochen beobachtet. Die Neutronen-CT-Bilder zeigten auch einen scheinbar intakten Eidechsenschädel in der Box EA36167. Die Abmessungen dieses Schädels und die Gestaltung der Eidechsenfigur im Guss auf der Schachtel ähneln denen von Eidechsen der Gattung Mesalina; Allerdings erschwert die Variabilität der Skelettgröße zwischen Art und Alter der Eidechsen die Bestimmung der Art anhand des Neutronen-CT-Scans. Schädel in den verbleibenden Kisten wurden nicht identifiziert und es wird angenommen, dass sie entweder im Laufe der Zeit zerfallen sind oder ursprünglich nicht vorhanden waren. In den drei Kisten, in denen sich auch Tierknochen befanden, wurden Textilfragmente beobachtet, was darauf hindeutet, dass die Tiere eingewickelt wurden, bevor sie in die Kisten gelegt wurden.

In den Boxen EA36167, EA71428 und EA36151 sind erhebliche Mengen Blei enthalten. Da Blei einen viel niedrigeren Schmelzpunkt als Kupfer und seine Legierungen hat, muss das Blei nach dem Gießen in die Kisten gegeben worden sein. Die Form und Verteilung des Bleis in den Kästen EA36167 und EA36151 deuten darauf hin, dass das Blei geschmolzen war, als es in die Kiste eingeführt wurde, wohingegen das lange, rechteckige untere Stück in EA71428 beim Einführen wahrscheinlich fest war. Das obere Bleistück in EA71428 ist wahrscheinlich das Ergebnis von geschmolzenem Blei, das in den umgedrehten Kasten gegossen wurde, da seine Form genau der des Hohlraums im Inneren der Aalfigur über dem Kasten folgt. Im alten Ägypten hatte Blei einen magischen Status und war ein Material der Wahl bei der Herstellung von Liebeszaubern, bei Ritualen zur Verfluchung von Feinden oder, was in unserem Fall besonders interessant ist, beim Schutz von Mumien39. Horus-Augen-Schnittplatten, die vom Einbalsamierer über dem Schnitt angebracht wurden, könnten aus Blei hergestellt sein, obwohl auch andere Materialien nachgewiesen sind. Zuvor wurde auch ein Bleikern in einer bronzenen Falkenfigur aus Sakkara entdeckt40. Es scheint, dass nur eine kleine Auswahl ägyptischer Götterfiguren oder heiliger Gegenstände regelmäßig aus Blei hergestellt wurde, was möglicherweise eher an der symbolischen Konnotation dieses Materials als an seinen geringen wirtschaftlichen Kosten liegt (siehe Bleifiguren von Nefertum und Kindergottheiten sowie Modelle). des osirischen Prozessionsschiffes an der Spitze von Thonis-Herakleion41). Die Neutronentomographie der Box EA71428 ergab keine Beschriftungen auf den Oberflächen der Bleistücke. Es ist plausibel, dass die Zugabe des Bleis auch durch praktische Zwecke veranlasst worden sein könnte, etwa durch die Senkung des Schwerpunkts von Kisten mit hohen, massiven Metallfiguren an einem Ende oder durch die Bereitstellung zusätzlicher Unterstützung für schwache oder beschädigte Bereiche Dies ist bei EA36151 der Fall. Für EA36167 scheinen solche Erklärungen jedoch weniger gültig zu sein.

Von den sechs in dieser Arbeit untersuchten Schachteln sind an den drei Schachteln ohne Blei Schlaufen zum Aufhängen vorhanden, und in jeder der drei Schachteln ohne Schlaufen ist Blei vorhanden. Es wird vermutet, dass Kisten mit Schlaufen an Schrein- oder Tempelwänden, Kultstatuen oder heiligen Booten für Prozessionen aufgehängt und nicht auf einer Oberfläche platziert wurden. Neutronenbildgebung zeigt auch Korrosion auf der Oberfläche des Bleis in den Kästen EA36167 und EA71428. Die in den Korrosionsbereichen beobachtete höhere Neutronendämpfung deutet auf das Vorhandensein von wasserstoffhaltigen Korrosionsprodukten hin, die möglicherweise auf den Kontakt des Bleis mit der Luft und verrottenden Tierresten sowie auf den Gipsstopfen im Fall der Box EA71428 zurückzuführen sind.

Ein Beweis für die Verwendung von Wachsausschmelzverfahren bei der Herstellung von Votivkästchen ist das Vorhandensein mehrerer Rosenkränze in jedem Kasten. Die starke Neutronendämpfung der Chaplets weist darauf hin, dass sie wasserstoffhaltige Korrosionsprodukte enthalten; Es wird vorgeschlagen, Eisenkränze zu verwenden, da es sich um ein Material handelt, das weniger korrosionsbeständig ist als Kupferlegierungen. Die Anzahl der in jeder Schachtel vorhandenen Rosenkränze ist ungefähr proportional zu den Abmessungen der Schachtel, da sie die strukturelle Stabilität des Kernmaterials in der Form gewährleisten sollten, nachdem das Wachs geschmolzen und entfernt wurde. Das Kernmaterial verbleibt in der Box EA27584, wobei die Rosenkränze darin eingebettet sind. In den meisten Fällen scheinen die oben auf den Kisten abgebildeten Tiere zusammen mit der Kiste gegossen worden zu sein. Die größten Kisten (EA36151 und EA71428) weisen Merkmale auf, die darauf hindeuten, dass ein Teil oder das gesamte Tier mit der Oberseite der Kiste verlötet oder durch Schmelzschweißen verbunden war. Die Vielfalt der zur Herstellung der Schachteln verwendeten Techniken sowie die Vielfalt ihrer Abmessungen lassen darauf schließen, dass es keine standardisierte Produktionsmethode gab, obwohl vergleichbare Herstellungstechniken offenbar für kleine Schachteln verwendet wurden.

In dieser Arbeit zeigen wir, dass die Neutronen-CT aufgrund ihres oft hohen Bleigehalts und des Vorhandenseins von Blei und/oder organischen Stoffen eine wirksame Alternative oder Ergänzung zur Röntgen-CT für die zerstörungsfreie Untersuchung altägyptischer Votivkästen aus Kupferlegierungen ist darin enthaltenes Material. Während das Vorhandensein von Blei im Röntgen-CT9 zu Streifenbildung und Strahlverhärtung bei der Rekonstruktion führte, ermöglichte uns der Einsatz von Neutronen, die Votivkästen praktisch zu entsiegeln und ihren organischen Inhalt/Gehalt geringer Dichte, einschließlich Tierresten und Textilverpackungen, freizulegen. Neutronen-CT deckte auch Reparaturen und Schäden an der Box EA36151 auf, die durch Röntgen-CT nicht erkannt wurden, da sich Blei in der Nähe des beschädigten Bereichs befand und die geringe Dichte, aber spätere Zusätze in Wachs oder Harz eine starke Neutronenabschwächung bewirkten. In Box EA36167 verdeckte der Bleibereich die Tierreste und -hüllen auf dem Röntgen-CT-Scan, die anschließend in dieser Arbeit mit Neutronen freigelegt wurden.

Diese Arbeit liefert weitere Beweise für die Verwendung von Votivkästen aus Kupferlegierung im alten Ägypten und zeigt, dass Tierreste in Leinen eingewickelt und in die Kisten gelegt wurden, bevor sie versiegelt wurden, und dass die gegossenen Tierfiguren auf den Kisten möglicherweise dazu gedacht waren, zu korrespondieren die Überreste bleiben im Inneren.

Die Neutronentomographie der Votivkästen wurde an der IMAT-Beamline an der gepulsten Neutronen- und Myonenquelle ISIS (Rutherford Appleton Laboratory, UK) durchgeführt. IMAT ist ein Instrument für kalte Neutronen, das Bilder von Objekten auf der Grundlage ihrer Neutronendämpfung aufnimmt42,43,44. Der Tomographieprozess bei IMAT ähnelt dem für laborbasierte Röntgen-CT- und Synchrotronstrahlungs-CT-Scans: Eine Reihe von Röntgenbildern werden durch eine schrittweise Drehung um die vertikale Achse aufgenommen. Diese Projektionen werden verwendet, um eine volumetrische Rekonstruktion des Objekts45 zu erstellen, in der jedes Voxel den lokalen Neutronendämpfungskoeffizienten als Graustufenwert beschreibt.

Für unseren Aufbau verwendeten wir eine Lochgröße von 40 mm mit einem Abstand von 10 m zwischen Loch und Probe, was eine bestmögliche Auflösung von etwa 100 μm ergab. Die Votivkästen wurden so montiert, dass ihre längste Achse vertikal ausgerichtet war. Diese Konfiguration ermöglichte es, die Boxen so nah wie möglich am Detektor zu positionieren, wodurch Bildunschärfe und Variationen in der Strahlweglänge durch die Box während des Scannens minimiert wurden. Die Halterungen bestanden aus Aluminium, wobei Teflonband zum Schutz der Oberfläche der Boxen verwendet wurde. Beide Materialien haben niedrige Neutronendämpfungskoeffizienten.

Projektionsbilder wurden mit einer ANDOR Zyla sCMOS 4.2 PLUS-Kamera (2048 × 2048 Pixel) aufgenommen, gekoppelt mit einer optischen Linse und einer 100 µm dicken ZnS/LiF-Szintillatorfolie. Als Kompromiss zwischen verbesserter Zählstatistik und der für das Experiment verfügbaren Gesamtzeit wurde für jeden Scan eine Aufnahmezeit von 30 s pro Projektion gewählt. Jede Box wurde während des Scans um 360° gedreht. Die Anzahl der Projektionen wurde für jede Box auf der Grundlage des Nyquist-Shannon-Theorems ausgewählt, also S(π/2), wobei S die Anzahl der horizontalen Pixel ist, die von der Box bei ihrer maximalen Breite während des gesamten Scans abgedeckt werden. Die für jede Votivbox verwendeten Scan-Parameter sind in der Zusatzinformationstabelle S4 angegeben.

Für jeden Scan wurden Flachfeldbilder (Beleuchtung des Detektors mit der Probe außerhalb des Sichtfelds) und Dunkelfeldbilder (mit geschlossenem Strahlverschluss) erfasst und zur Korrektur der Projektionen auf Inhomogenität in der Neutronenstrahlintensität, der Detektorpixelreaktion usw. verwendet. und Kamerageräusche. Die Projektionen wurden mithilfe der Fidschi-Distribution des ImageJ-Softwarepakets46 korrigiert. Helle Flecken auf den Projektionen aufgrund hochenergetischer Gamma-Wechselwirkungen wurden in Fidschi mit der Funktion „Ausreißer entfernen“ entfernt.

Die CT-Rekonstruktion wurde im Octopus Reconstruction-Softwarepaket47 unter Verwendung eines parallelstrahlgefilterten Rückprojektionsalgorithmus48 durchgeführt. Aufgrund der größeren Größe der Boxen EA71428 und EA36151 wurden sie in zwei überlappenden vertikalen Abschnitten gescannt; Die resultierenden rekonstruierten Volumina wurden anschließend mithilfe des Plugins „Pairwise Stitching“ in Fiji49 zusammengefügt. Die Segmentierung und Volumendarstellung der tomografischen Datensätze wurde mit VGStudio MAX 3.3 (Volume Graphics GmbH, Deutschland) durchgeführt. In diesem Artikel wurden MIP-Bilder (Maximum Intensity Projection) – d. h. zweidimensionale Visualisierungen der Voxel mit der höchsten Abschwächung über mehrere tomografische Schichten hinweg – verwendet, um dreidimensionale Merkmale in den Kästen hervorzuheben, darunter Textilien und Metallkorrosion. Die MIP-Bilder wurden mit der Funktion „Z Project“ in Fidschi erstellt. Die Volumina segmentierter Bleistücke wurden mit dem Plugin „Voxel Counter“ in Fidschi berechnet.

Darüber hinaus wurde die Mikroskopie spezifischer Details, die bei der Bildgebungsuntersuchung hervorgehoben wurden, mit einem VHX-5000-Digitalmikroskop (Keyence, Japan) durchgeführt, das im Auflichtmodus und ohne Filter betrieben wurde.

Die für diese Arbeit generierten Neutronen-CT-Rohdaten können im STFC ISIS Neutron and Muon Source Repository heruntergeladen werden: https://doi.org/10.5286/ISIS.E.RB1910562. Die rekonstruierten CT-Bände können im Harvard Dataverse heruntergeladen werden: https://doi.org/10.7910/DVN/RGF7BH. Die gemessenen Neutronendämpfungskoeffizienten für die verschiedenen Regionen und Materialien in jeder Box sind in der Zusatzinformationstabelle S5 angegeben.

Thum, JG Creatures Compartmentalised: Etablierung einer Typologie für die altägyptischen Bronzereliquiare im British Museum, London (MPhil in Ägyptologie, Universität Oxford, 2012).

Google Scholar

Masson, A. Kult und Handel. Eine Reflexion über ägyptische Metallopfer aus Naukratis. In Thonis-Heracleion in Context (Hrsg. Robinson, D. & Goddio, F.) 71–88 (Oxford Centre for Maritime Archaeology, 2015).

Google Scholar

Ikram, S. Tiere in der altägyptischen Religion: Glaube, Identität, Macht und Wirtschaft. In The Oxford Handbook of Zooarchaeology (Hrsg. Albarella, U. et al.) 452–465 (Oxford University Press, 2017). https://doi.org/10.1093/oxfordhb/9780199686476.013.30.

Kapitel Google Scholar

Masson-Berghoff, A. Naukratis: Ägyptische Opfergaben im Kontext. Br. Mus. Zucht. Anc. Ägypten Sudan 24, 127–158 (2019).

Google Scholar

Weiss, K. Ägyptische Tier-und Götterbronzen aus Unterägypten: Untersuchungen zu Typus, Ikonographie und Funktion sowie der Bedeutung innerhalb der Kulturkontakte zu Griechenland (Ägypten und Altes Testament 81) (Harrassowitz, 2012).

Google Scholar

Jett, P., Sturman, S. & Weisser, TD Eine Studie der ägyptischen bronzenen Falkenfiguren in der Walters Art Gallery. Zucht. Konserv. 30, 112–118 (1985).

Google Scholar

Trigger, R. Einbalsamierung. In Aegyptica Animalia. Das Bestiarium des Nils, 63–73 (Museum für Anthropologie und Ethnographie der Universität Turin, 2000).

Ikram, S. A monument in miniature. The eternal resting place of a shrew. In Structure and Significance (ed. Janosi, P.) 335–340 (Österreichischen Akademie der Wissenschaften, 2005).

Google Scholar

Masson-Berghoff, A. & O'Flynn, D. Fehlende, unsichtbare oder offenbarte „Relikte“? Röntgen- und CT-Scans ägyptischer Votivkästen aus Bronze aus Naukratis und anderswo. Br. Mus. Zucht. Anc. Ägypten Sudan 24, 159–174 (2019).

Google Scholar

Masson-Berghoff, A., Pernicka, E., Hook, D. & Meek, A. (Re-)Quellen: Ursprünge von Metallen im Ägypten der Spätzeit. J. Archaeol. Wissenschaft. Rep. 21, 318–339 (2018).

Google Scholar

Masson-Berghoff, A. & Pernicka, E. Ursprünge der Metalle für unzählige Bronzen. In Statues in Context, BMPES 10 (Hrsg. Masson-Berghoff, A.) 53–72 (Peeters Publishers, 2019).

Google Scholar

Britisches Museum EA65795. https://www.britishmuseum.org/collection/object/Y_EA65795.

Jackowski, C., Bolliger, S. & Thali, MJ Häufige und unerwartete Befunde bei Mumien aus dem alten Ägypten und Südamerika, wie durch CT enthüllt. Radiographics 28, 1477–1492 (2008).

Artikel PubMed Google Scholar

Ikram, S. et al. Tödliche Zwangsernährung oder gefräßiges Würgen? Der Tod des Turmfalken SACHM 2575. J. Archaeol. Wissenschaft. https://doi.org/10.1016/j.jas.2015.08.015 (2015).

Artikel Google Scholar

Porcier, SM et al. Im römischen Ägypten wurden wilde Krokodile gejagt, um Mumien zu machen: Beweise aus der Synchrotron-Bildgebung. J. Archaeol. Wissenschaft. 110, 105009 (2019).

Artikel Google Scholar

Barrett, JF & Keat, N. Artefakte in der CT: Erkennung und Vermeidung. Radiographie 24, 1679–1691 (2004).

Artikel PubMed Google Scholar

Boas, FE & Fleischmann, D. CT-Artefakte: Ursachen und Reduktionstechniken. Bildgebung Med. 4, 229–240 (2012).

Artikel Google Scholar

Strobl, M. et al. Fortschritte in der Neutronenradiographie und -tomographie. J. Phys. D Appl. Physik. 42, 243001 (2009).

Artikel ADS Google Scholar

Kardjilov, N., Manke, I., Hilger, A., Strobl, M. & Banhart, J. Neutronenbildgebung in der Materialwissenschaft. Mater. Heute 14, 248–256 (2011).

Artikel Google Scholar

Dierick, M. et al. Hochgeschwindigkeits-Neutronentomographie dynamischer Prozesse. Nukl. Instrument. Methoden Phys. Res. Sekte. Ein Accel. Spektrom. Erkennen. Assoc. Ausrüsten. 542, 296–301 (2005).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Lehmann, EH, Hartmann, S. & Speidel, MO Untersuchung des Inhalts antiker tibetischer metallischer Buddha-Statuen mittels Neutronenbildgebungsverfahren. Archaeometry 52, 416–428 (2010).

Artikel CAS Google Scholar

Lehmann, EH, Mannes, D., Henss, M. & Speidel, M. Antike buddhistische Metallstatuen mittels Neutronentomographie. In Handbook of Cultural Heritage Analysis (Hrsg. D'Amico, S. & Venuti, V.) 273–303 (Springer, 2022). https://doi.org/10.1007/978-3-030-60016-7_11.

Kapitel Google Scholar

Mannes, D., Benoît, C., Heinzelmann, D. & Lehmann, E. Jenseits des Sichtbaren: Kombinierte Neutronen- und Röntgenbildgebung eines Altarsteins aus der ehemaligen Augustinerkirche in Freiburg, Schweiz. Archaeometry 56, 717–727 (2014).

Artikel CAS Google Scholar

Depalmas, A. et al. Neutronenbasierte Techniken für die Archäometrie: Charakterisierung eines sardischen Bootsmodells. Archäol. Anthropol. Wissenschaft. https://doi.org/10.1007/s12520-021-01345-w (2021).

Artikel Google Scholar

Fedrigo, A., Raspino, D., Grazzi, F. & Scherillo, A. Ein integrierter Ansatz zwischen Neutronenbeugung und Elementarbildgebung durch Neutronenresonanz-Transmissionsbildgebung: Vorläufige Ergebnisse zu chinesischen Bimetallschwertfragmenten. J. Anal. Bei. Spektrom. 34, 2420–2427 (2019).

Artikel CAS Google Scholar

Raymond, CA et al. Wiederverwertete Segnungen: Eine investigative Fallstudie einer neu verpackten ägyptischen Votivmumie unter Verwendung neuartiger und etablierter 3D-Bildgebungstechniken. Archäometrie https://doi.org/10.1111/arcm.12477 (2019).

Artikel Google Scholar

Verly, G., Auenmüller, J., Delvaux, L. & Rademakers, FW Re-membering Osiris: Gussformen der Spätzeit und osirisches Ritual. Stier. l'Inst. Français d'archéol. Orient 122, 541–571 (2022).

Artikel Google Scholar

Petrie, WMF Die Häuser von Naukratis und ihre Inhalte. In Naukratis. Teil I, 1884–85 35–46 (Egypt Exploration Fund, 1886).

Myśliwiec, K. Aal oder Schlange?—Atum oder Meresger? In Mitteilungen des Deutschen Archaologischen Instituts Abteilung Kairo 377–382 (1981).

Gleba, M., Boudin, M. & Di Pietro, GA Textilien aus Zawaydah, Naqada, Oberägypten. Archäol. Text. Rev. 61, 14–23 (2019).

Google Scholar

Tamburini, D. et al. Eine multiskalare Untersuchung der Farbstoffe, die in Textilverpackungen ägyptischer Votivtiermumien verwendet werden. Erbe. Wissenschaft. 9, 1–26 (2021).

Artikel Google Scholar

Ambers, J. et al. Ein neuer Blick auf eine alte Katze: Eine technische Untersuchung der Gayer-Anderson-Katze. Br. Mus. Technik. Res. Stier. 2, 1–12 (2008).

Google Scholar

Werner, YL & Ashkenazi, S. Anmerkungen zu einigen ägyptischen Lacertidae, einschließlich einer neuen Unterart von Mesalina, die den Seligmann-Effekt involviert. Türke. J. Zool. 34, 123–133 (2010).

Google Scholar

Šmíd, J. et al. Den Gordischen Knoten durchtrennen: Phylogenetische und ökologische Diversifizierung des Mesalina brevirostris-Artenkomplexes (Squamata, Lacertidae). Zool. Scr. 46, 649–664 (2017).

Artikel Google Scholar

Pizzigalli, C. et al. Phylogeographische Diversifizierung des Mesalina olivieri-Artenkomplexes (Squamata: Lacertidae) mit der Beschreibung einer neuen Art und einer neuen Unterart, die in Nordwestafrika endemisch ist. J. Zool. Syst. Entwicklung Res. 59, 2321–2349 (2021).

Artikel Google Scholar

Der Zugriff auf die Daten erfolgte auf MorphoSource.org: ark:/87602/m4/M69442, Proben-ID: 000S19921, Katalognummer: YPM:Herr:013482. Die Erstellung von Datensätzen, auf die über MorphoSource zugegriffen wird, wurde durch die folgenden Geldgeber und Fördernummern ermöglicht: NSF DBI-1702263; NSF DBI-170.

Maryon, H. Archäologie und Metallurgie. I. Schweißen und Löten. Mann 41, 118–124 (1941).

Artikel Google Scholar

Einzelheiten zur Konservierungsbehandlung der Box EA36151 finden Sie unter https://www.britishmuseum.org/collection/term/103730:1.

Raven, M. Magische und symbolische Aspekte bestimmter Materialien im alten Ägypten. Varia Ägypten. 4, 237–242 (1988).

Google Scholar

Davies, S. & Smith, HS Die heilige Tiernekropole in Nord-Saqqara: Der Falkenkomplex und die Katakombe. Der archäologische Bericht. in EES Excavation Memoir 73 87, pl. XXXVIc, FCO–145. (2005).

Heinz, S. Die Bleistatuetten und Amulette von Herakleion-Thonis. Pallas 86, 211–232 (2011).

Artikel Google Scholar

Minniti, T. et al. Materialanalysemöglichkeiten auf der neuen Neutronenbildgebungsanlage IMAT@ISIS. J. Instrument. 11, C03014 (2016).

Artikel Google Scholar

Kockelmann, W. et al. Flugzeit-Neutronenbildgebung auf IMAT@ISIS: Eine neue Benutzereinrichtung für Materialwissenschaften. J. Imaging 4, 47 (2018).

Artikel Google Scholar

Minniti, T., Watanabe, K., Burca, G., Pooley, DE & Kockelmann, W. Charakterisierung der neuen Neutronenbildgebungs- und Materialwissenschaftsanlage IMAT. Nukl. Instrument. Methoden Phys. Res. Sekte. Ein Accel. Spektrom. Erkennen. Assoc. Ausrüsten. 888, 184–195 (2018).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Basu, S. & Bresler, Y. O(N2 log2 N) Gefilterter Rückprojektions-Rekonstruktionsalgorithmus für die Tomographie. IEEE Trans. Bildprozess. 9, 1760–1773 (2000).

Artikel ADS MathSciNet CAS PubMed MATH Google Scholar

Schindelin, J. et al. Fidschi: Eine Open-Source-Plattform für die Analyse biologischer Bilder. Nat. Methoden 9, 676–682 (2012).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Dierick, M., Masschaele, B. & Van Hoorebeke, L. Octopus, ein schnelles und benutzerfreundliches tomografisches Rekonstruktionspaket, das in LabView entwickelt wurde. Mess. Wissenschaft. Technol. 15, 1366–1370 (2004).

Artikel ADS CAS Google Scholar

Kak, AC & Slaney, M. Algorithmen zur Rekonstruktion mit nichtbeugenden Quellen. In Principles of Computerized Tomographic Imaging (IEEE Press, 1988).

Preibisch, S., Saalfeld, S. & Tomancak, P. Global optimales Stitching von gekachelten 3D-Mikroskop-Bildaufnahmen. Bioinformatik 25, 1463–1465 (2009).

Artikel CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Referenzen herunterladen

Die Autoren möchten Caroline Cartwright für hilfreiche Diskussionen über altägyptische Textilien, Paul Craddock, Jack Ogden, Duygu Camurcuoglu und Rachel Weatherall für Diskussionen über die Herstellung und Reparatur von Votivdosen sowie Aude Mongiatti für Diskussionen über Metallurgie und Rückmeldungen zum Manuskript danken. Das Experiment an der ISIS Pulsed Neutron and Myon Source (Experimentnummer: RB1910562) wurde durch eine Strahlzeitzuteilung des Science and Technology Facilities Council unterstützt.

Abteilung für wissenschaftliche Forschung, British Museum, Great Russell Street, London, WC1B 3DG, Großbritannien

Daniel O'Flynn und Laura Perucchetti

Science and Technology Facilities Council (STFC), ISIS Neutron and Myon Source, Didcot, OX11 0QX, Großbritannien

Anna Fedrigo

Abteilung für Griechenland und Rom, British Museum, Great Russell Street, London, WC1B 3DG, Großbritannien

Aurelia Masson-Berghoff

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

Sie können diesen Autor auch in PubMed Google Scholar suchen

DO, LP und AM-B. hat das Forschungsprojekt konzipiert. DO, AF und LP führten die Neutronentomographie-Experimente durch. Alle Autoren interpretierten die Tomographiedaten. AM-B. lieferte einen ägyptologischen Kontext. LP lieferte metallurgische Interpretationen. DO und AF führten eine Neutronenvisualisierung durch. DO hat den Originalentwurf des Manuskripts erstellt. Alle Autoren haben das Manuskript überprüft und bearbeitet.

Korrespondenz mit Daniel O'Flynn.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Springer Nature bleibt neutral hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten.

Open Access Dieser Artikel ist unter einer Creative Commons Attribution 4.0 International License lizenziert, die die Nutzung, Weitergabe, Anpassung, Verbreitung und Reproduktion in jedem Medium oder Format erlaubt, sofern Sie den/die Originalautor(en) und die Quelle angemessen angeben. Geben Sie einen Link zur Creative Commons-Lizenz an und geben Sie an, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die Bilder oder anderes Material Dritter in diesem Artikel sind in der Creative Commons-Lizenz des Artikels enthalten, sofern in der Quellenangabe für das Material nichts anderes angegeben ist. Wenn Material nicht in der Creative-Commons-Lizenz des Artikels enthalten ist und Ihre beabsichtigte Nutzung nicht gesetzlich zulässig ist oder über die zulässige Nutzung hinausgeht, müssen Sie die Genehmigung direkt vom Urheberrechtsinhaber einholen. Um eine Kopie dieser Lizenz anzuzeigen, besuchen Sie http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Nachdrucke und Genehmigungen

O'Flynn, D., Fedrigo, A., Perucchetti, L. et al. Neutronentomographie versiegelter Tiersärge aus Kupferlegierung aus dem alten Ägypten. Sci Rep 13, 4582 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-30468-4

Zitat herunterladen

Eingegangen: 06. Oktober 2022

Angenommen: 23. Februar 2023

Veröffentlicht: 20. April 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-30468-4

Jeder, mit dem Sie den folgenden Link teilen, kann diesen Inhalt lesen:

Leider ist für diesen Artikel derzeit kein gemeinsam nutzbarer Link verfügbar.

Bereitgestellt von der Content-Sharing-Initiative Springer Nature SharedIt

Durch das Absenden eines Kommentars erklären Sie sich damit einverstanden, unsere Nutzungsbedingungen und Community-Richtlinien einzuhalten. Wenn Sie etwas als missbräuchlich empfinden oder etwas nicht unseren Bedingungen oder Richtlinien entspricht, kennzeichnen Sie es bitte als unangemessen.