вести

Користимо колачиће да побољшамо ваше искуство.Ако наставите да претражујете овај сајт, прихватате нашу употребу колачића.Више информација.
Када се пријави саобраћајна несрећа и једно од возила напусти лице места, форензичке лабораторије често имају задатак да пронађу доказе.
Преостали докази укључују разбијено стакло, сломљена фарова, задња светла или бранике, као и трагове проклизавања и остатке боје.Када се возило судари са предметом или особом, боја ће се вероватно пренети у облику мрља или чипова.
Аутомобилска боја је обично сложена мешавина различитих састојака који се наносе у више слојева.Иако ова сложеност компликује анализу, она такође пружа обиље потенцијално важних информација за идентификацију возила.
Раманова микроскопија и инфрацрвена Фуријеова трансформација (ФТИР) су неке од главних техника које се могу користити за решавање таквих проблема и олакшавање недеструктивне анализе специфичних слојева у укупној структури превлаке.
Анализа чипова боје почиње са спектралним подацима који се могу директно упоредити са контролним узорцима или користити у вези са базом података за одређивање марке, модела и године возила.
Краљевска канадска коњичка полиција (РЦМП) одржава једну такву базу података, базу података Паинт Дата Куери (ПДК).Форензичким лабораторијама које учествују могу се приступити у било ком тренутку како би се помогло у одржавању и проширењу базе података.
Овај чланак се фокусира на први корак у процесу анализе: прикупљање спектралних података са чипова боје помоћу ФТИР и Раман микроскопије.
ФТИР подаци су прикупљени коришћењем Тхермо Сциентифиц™ Ницолет™ РаптИР™ ФТИР микроскопа;комплетни Раман подаци су прикупљени коришћењем Тхермо Сциентифиц™ ДКСР3ки Раман микроскопа.Са оштећених делова аутомобила одузети су комадићи фарбе: један окрхнут са панела врата, други са браника.
Стандардна метода причвршћивања узорака попречног пресека је ливење епоксидом, али ако смола продре у узорак, то може утицати на резултате анализе.Да би се ово спречило, делови боје су постављени између два листа поли(тетрафлуороетилена) (ПТФЕ) на попречном пресеку.
Пре анализе, попречни пресек чипа боје је ручно одвојен од ПТФЕ и чип је постављен на прозор са баријум флуоридом (БаФ2).ФТИР мапирање је изведено у режиму трансмисије коришћењем отвора од 10 к 10 µм2, оптимизованог 15к објектива и кондензатора, и корака од 5 µм.
Исти узорци су коришћени за Раманову анализу ради конзистентности, иако танки попречни пресек БаФ2 прозора није потребан.Вреди напоменути да БаФ2 има Раманов пик на 242 цм-1, који се може видети као слаб пик у неким спектрима.Сигнал не треба да буде повезан са љуспицама боје.
Набавите Раман слике користећи величину пиксела слике од 2 µм и 3 µм.Спектрална анализа је обављена на пиковима главних компоненти, а процес идентификације је потпомогнут употребом техника као што је вишекомпонентна претрага у поређењу са комерцијално доступним библиотекама.
Пиринач.1. Дијаграм типичног четворослојног узорка аутомобилске боје (лево).Видео мозаик попречног пресека од чипова боје узетих са врата аутомобила (десно).Заслуге за слику: Тхермо Фисхер Сциентифиц – Материјали и анализа конструкција
Иако број слојева љускица боје у узорку може да варира, узорци се обично састоје од приближно четири слоја (слика 1).Слој који се наноси директно на металну подлогу је слој електрофоретског прајмера (дебљине приближно 17-25 µм) који служи за заштиту метала од околине и служи као монтажна површина за следеће слојеве боје.
Следећи слој је додатни прајмер, кит (дебљине приближно 30-35 микрона) да би се обезбедила глатка површина за следећу серију слојева боје.Затим долази основни премаз или основни премаз (дебљине око 10-20 µм) који се састоји од пигмента основне боје.Последњи слој је провидни заштитни слој (дебљине око 30-50 микрона) који такође даје сјајну завршну обраду.
Један од главних проблема са анализом трагова боје је тај што сви слојеви боје на оригиналном возилу нису нужно присутни у облику мрља и мрља.Поред тога, узорци из различитих региона могу имати различите саставе.На пример, комадићи боје на бранику могу се састојати од материјала браника и боје.
Видљива слика попречног пресека чипа боје је приказана на слици 1. Четири слоја су видљива на видљивој слици, која је у корелацији са четири слоја идентификована инфрацрвеном анализом.
Након мапирања целог попречног пресека, појединачни слојеви су идентификовани коришћењем ФТИР слика различитих области врхова.Репрезентативни спектри и придружене ФТИР слике четири слоја приказане су на Сл.2. Први слој је одговарао провидном акрилном премазу који се састоји од полиуретана, меламина (врх на 815 цм-1) и стирена.
Други слој, основни (бојни) слој и провидни слој су хемијски слични и састоје се од акрила, меламина и стирена.
Иако су слични и нису идентификовани специфични пигментни врхови, спектри и даље показују разлике, углавном у смислу вршног интензитета.Спектар слоја 1 показује јаче пикове на 1700 цм-1 (полиуретан), 1490 цм-1, 1095 цм-1 (ЦО) и 762 цм-1.
Максимални интензитети у спектру слоја 2 расту на 2959 цм-1 (метил), 1303 цм-1, 1241 цм-1 (етар), 1077 цм-1 (етар) и 731 цм-1.Спектар површинског слоја одговара спектру библиотеке алкидне смоле на бази изофталне киселине.
Завршни слој прајмера за е-цоат је епоксид и евентуално полиуретан.На крају, резултати су били у складу са онима који се обично налазе у аутомобилским бојама.
Анализа различитих компоненти у сваком слоју је извршена коришћењем комерцијално доступних ФТИР библиотека, а не база података аутомобилских боја, тако да иако су подударања репрезентативна, можда нису апсолутна.
Коришћење базе података дизајниране за ову врсту анализе повећаће видљивост чак и марке, модела и године возила.
Слика 2. Репрезентативни ФТИР спектри четири идентификована слоја у попречном пресеку одломљене боје за врата аутомобила.Инфрацрвене слике се генеришу из вршних региона повезаних са појединачним слојевима и суперпонирају на видео слику.Црвене области показују локацију појединачних слојева.Користећи отвор од 10 к 10 µм2 и величину корака од 5 µм, инфрацрвена слика покрива површину од 370 к 140 µм2.Заслуге за слику: Тхермо Фисхер Сциентифиц – Материјали и анализа конструкција
На сл.3 приказује видео слику попречног пресека крхотина боје на бранику, најмање три слоја су јасно видљива.
Инфрацрвене слике попречног пресека потврђују присуство три различита слоја (слика 4).Спољни слој је прозирни премаз, највероватније полиуретан и акрил, који је био конзистентан у поређењу са спектром прозирног премаза у комерцијалним форензичким библиотекама.
Иако је спектар основног (боје) премаза веома сличан спектру прозирног премаза, ипак је довољно јасан да се разликује од спољашњег слоја.Постоје значајне разлике у релативном интензитету врхова.
Трећи слој може бити сам материјал браника, који се састоји од полипропилена и талка.Талк се може користити као ојачавајуће пунило за полипропилен за побољшање структурних особина материјала.
Оба спољна слоја су била у складу са онима који су коришћени у аутомобилској боји, али у прајмерском премазу нису идентификовани специфични пигментни врхови.
Пиринач.3. Видео мозаик попречног пресека струготина боје узетих са браника аутомобила.Кредит за слику: Тхермо Фисхер Сциентифиц – Материјали и анализа конструкција
Пиринач.4. Репрезентативни ФТИР спектри три идентификована слоја у попречном пресеку струготина боје на бранику.Инфрацрвене слике се генеришу из вршних региона повезаних са појединачним слојевима и постављају на видео слику.Црвене области показују локацију појединачних слојева.Користећи отвор од 10 к 10 µм2 и величину корака од 5 µм, инфрацрвена слика покрива површину од 535 к 360 µм2.Заслуге за слику: Тхермо Фисхер Сциентифиц – Материјали и анализа конструкција
Раман микроскопија се користи за анализу низа попречних пресека да би се добиле додатне информације о узорку.Међутим, Раманова анализа је компликована због флуоресценције коју емитује узорак.Неколико различитих ласерских извора (455 нм, 532 нм и 785 нм) је тестирано да би се проценила равнотежа између интензитета флуоресценције и интензитета Рамановог сигнала.
За анализу чипова боје на вратима, најбоље резултате добија ласер таласне дужине од 455 нм;иако је флуоресценција и даље присутна, корекција базе се може користити да се то супротстави.Међутим, овај приступ није био успешан на епоксидним слојевима јер је флуоресценција била превише ограничена и материјал је био подложан ласерском оштећењу.
Иако су неки ласери бољи од других, ниједан ласер није погодан за анализу епоксида.Раманова анализа попречног пресека чипова боје на бранику коришћењем ласера ​​од 532 нм.Допринос флуоресценције је и даље присутан, али је уклоњен корекцијом основне линије.
Пиринач.5. Репрезентативни Раманови спектри прва три слоја узорка чипа на вратима аутомобила (десно).Четврти слој (епоксид) је изгубљен током производње узорка.Спектри су кориговани на основу основне линије да би се уклонио ефекат флуоресценције и сакупљени помоћу ласера ​​од 455 нм.Приказана је површина од 116 к 100 µм2 коришћењем пиксела величине 2 µм.Видео мозаик попречног пресека (горе лево).Слика пресека вишедимензионалне Раманове криве (МЦР) (доле лево).Имаге Цредит: Тхермо Фисхер Сциентифиц – Материјали и анализа конструкција
Раманова анализа попречног пресека комада фарбе за врата аутомобила приказана је на слици 5;овај узорак не показује епоксидни слој јер је изгубљен током припреме.Међутим, пошто је Раманова анализа епоксидног слоја била проблематична, то се није сматрало проблемом.
Присуство стирена доминира у Рамановом спектру слоја 1, док је карбонил пик много мање интензиван него у ИР спектру.У поређењу са ФТИР, Раманова анализа показује значајне разлике у спектрима првог и другог слоја.
Најближи Раманов спој основном премазу је перилен;иако није потпуно подударање, познато је да се деривати перилена користе у пигментима у аутомобилској боји, тако да могу представљати пигмент у слоју боје.
Површински спектри су били у складу са изофталним алкидним смолама, али су такође детектовали присуство титанијум диоксида (ТиО2, рутил) у узорцима, што је понекад било тешко детектовати ФТИР, у зависности од спектралног пресека.
Пиринач.6. Репрезентативни Раманов спектар узорка струготине боје на бранику (десно).Спектри су кориговани на основу основне линије да би се уклонио ефекат флуоресценције и сакупљени помоћу ласера ​​од 532 нм.Приказана је површина од 195 к 420 µм2 користећи величину пиксела од 3 µм.Видео мозаик попречног пресека (горе лево).Раман МЦР слика делимичног попречног пресека (доле лево).Кредит за слику: Тхермо Фисхер Сциентифиц – Материјали и анализа конструкција
На сл.6 приказује резултате Раманског расејања попречног пресека струготине боје на бранику.Откривен је додатни слој (слој 3) који ФТИР претходно није детектовао.
Најближи спољашњем слоју је кополимер стирена, етилена и бутадиена, али постоје и докази о присуству додатне непознате компоненте, о чему сведочи мали необјашњиви карбонил пик.
Спектар основног премаза може одражавати састав пигмента, пошто спектар у извесној мери одговара једињењу фталоцианина које се користи као пигмент.
Раније непознати слој је веома танак (5 µм) и делимично састављен од угљеника и рутила.Због дебљине овог слоја и чињенице да је ТиО2 и угљеник тешко детектовати ФТИР, није изненађујуће што нису детектовани ИР анализом.
Према ФТ-ИР резултатима, четврти слој (материјал одбојника) је идентификован као полипропилен, али Раманова анализа је такође показала присуство неког угљеника.Иако се присуство талка уочено у ФИТР-у не може искључити, не може се извршити тачна идентификација јер је одговарајући Раманов врх премали.
Аутомобилске боје су сложене мешавине састојака, и иако ово може пружити много информација за идентификацију, то такође чини анализу великим изазовом.Ознаке осипа боје могу се ефикасно детектовати помоћу Ницолет РаптИР ФТИР микроскопа.
ФТИР је техника недеструктивне анализе која пружа корисне информације о различитим слојевима и компонентама аутомобилске боје.
Овај чланак говори о спектроскопској анализи слојева боје, али детаљнија анализа резултата, било путем директног поређења са сумњивим возилима или путем наменских спектралних база података, може пружити прецизније информације како би се докази ускладили са њиховим извором.