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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，文書偽造案件多種多樣，當(dāng)前,文書物證的理化檢驗(yàn)方法已經(jīng)從過去的單一,簡單的物理化學(xué)方法逐步發(fā)展為多類型,綜合性儀器分析,其檢驗(yàn)的可靠性也大大提高.這些進(jìn)步和發(fā)展,除了分析方法的不斷創(chuàng)新,分析儀器性能的逐步提高,還與理化物證檢驗(yàn)的的技術(shù)水平分不開.從常用的分析儀器的性能特點(diǎn),工作原理出發(fā),一般可將當(dāng)前的分析方法歸納為:色譜分析法,光譜分析法,工作原理上與前二者有較大差異的其他儀器分析法.

一、色譜分析法

色譜分析是理化文書物證檢驗(yàn)中常用的分析分離技術(shù).近年來,由于氣相色譜法和高壓液相色譜法的不斷完善和發(fā)展,色譜分析技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于法庭科學(xué),成為不可缺少的分析手段之一.

色譜分析法實(shí)質(zhì)上是一種物理化學(xué)的分離方法,即利用不同物質(zhì)在固定相和流動相中具有不同的分配系數(shù)這一原理而工作的.在兩相相對運(yùn)動時,這些不同的物質(zhì)在兩相中會反復(fù)多次分配,從而達(dá)到使不同的物質(zhì)得到較完全的分離的目的.

在色譜技術(shù)中,流動相為氣體的稱作氣相色譜,流動相為液體的稱作液相色譜.固定相裝在管柱中的叫柱色譜,固定相作成薄層的則稱作薄層色譜.若利用濾紙做固定相,成做紙色譜.目前根據(jù)色譜法制成的色譜儀器,主要有氣相色譜儀和液相色譜儀.下面氣相色譜儀為例進(jìn)行說明。

自從1955年氣相色譜儀投入市場后,最初幾年主要是用于易發(fā)揮性化學(xué)成分的分離和分析.隨著選擇性檢測器的發(fā)展和完善以及裂解器,程序升溫控制器等一系列附加功能部件的問世,使得氣相色譜法的用途更加廣泛.尤其是和其他手段的連用,不僅彌補(bǔ)了它本身的缺陷,而且向快速自動化方向發(fā)展.

1、原理.氣相色譜法又稱氣相層析法,是色譜法的一個分支,是重要的,有效的分離,分析方法之一.

2、特點(diǎn).氣相色譜有其本身特有的優(yōu)越性:高速度,高分離效率,高靈敏度,應(yīng)用范圍廣等.

3、氣相色譜儀的主要部件.

(1)氣源.氣源是氣相色譜儀載氣和輔助氣的來源,可以是高壓氣體鋼瓶,也可以是氫氣,氮?dú)獍l(fā)生器以及空氣壓縮機(jī)。

(2)進(jìn)樣系統(tǒng).增充柱進(jìn)樣系統(tǒng)有常壓氣體進(jìn)樣,液體進(jìn)樣,毛細(xì)管柱進(jìn)樣系統(tǒng)有分流進(jìn)樣系統(tǒng),不分流進(jìn)樣系統(tǒng),柱頭進(jìn)樣系統(tǒng),其中熱烈解色譜是近幾年發(fā)展較快的.

(3)色譜柱.色譜柱是色譜儀的心臟,而固定相是色譜柱的關(guān)鍵.氣——固色譜柱常用的固定相不多,有分子篩,硅膠,高分子小球,碳分子篩等.

(4)檢測器.

(5)記錄和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng).句路和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是記錄色譜保留值和峰高或峰面積的設(shè)備,一般常用的是記錄儀和色譜工作站.

(6)柱箱.柱箱控溫在氣相色譜系統(tǒng)中要求最高.

5、應(yīng)用.氣相色譜儀在刑事案件偵破中有著重要作用,主要分析有機(jī)物,尤其是容易揮發(fā)的物質(zhì).例如:墨水,在墨水中的染料相同時,可以用氣相色譜法根據(jù)色譜圖的峰數(shù),保留時間及相對峰高比等鑒別相同染料墨水的不同配方或不同廠家的墨水;紙張,將紙張中的餓植物纖維,膠料等高分子化合物裂解成易揮發(fā)的低分子碎片,再進(jìn)行氣相色譜分析.一般可根據(jù)得到的紙張裂解色譜圖的峰數(shù),保留時間,峰高比等進(jìn)行紙張的比對檢驗(yàn).

二,光譜分析法

光譜分析是儀器分析中重要的分析方法之一.該法利用儀器分析物質(zhì)產(chǎn)生的光譜波長與強(qiáng)度來確定物質(zhì)所含的成分與含量.光譜分析是基于下列一些現(xiàn)象:光的發(fā)射,吸收,散射,熒光,磷光以及化學(xué)發(fā)光而進(jìn)行工作的.

(一)x射線分析法

X射線是一種電磁波.是研究分析鑒定物質(zhì)尤其是固態(tài)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和元素組成的最普遍,最有用的電磁波.X射線分析法的真正發(fā)展是20世紀(jì)50年代以后開始的.由于電子技術(shù),高真空技術(shù)的發(fā)展,x射線熒光分析,x射線衍射分析等到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用.下面將介紹x射線熒光分析和x射線衍射分析.

1、原理

X射線熒光分析:進(jìn)行x射線分析,首先要有x射線發(fā)射源,獲得x射線最常用的方法是利用x射線管.

X射線衍射分析:晶體內(nèi)原子,離子或分子有規(guī)則的排列在三度空間,晶體中原子間距離與x射線的波長屬于同一數(shù)量級,因此晶體可作為x射線的光柵產(chǎn)生衍射現(xiàn)象.

2、儀器結(jié)構(gòu)

(1)x射線熒光光譜儀

x射線照射樣品時,樣品激發(fā)出各種波長的熒光x射線,必須將它們按波長分開,分別測量不同波長的x射線強(qiáng)度,來進(jìn)行定性,定量分析.根據(jù)分光原理,x射線熒光光譜儀有兩種類型:一類是波長色散型;另異類是能量色散型。

(2)x射線衍射儀

x射線衍射儀由x射線源,樣品,衍射線接收測量系統(tǒng)和衍射圖處理分析系統(tǒng)等幾部分組成。

3、x射線的安全防護(hù)

x射線對人體組織會造成傷害.人體受x射線輻射損傷的程度與輻射量及部位有關(guān),眼睛和頭部容易受傷害.對x射線的防護(hù)是有關(guān)工作人員必須牢記的。

4、應(yīng)用

x射線熒光分析和x射線衍射分析在法庭科學(xué)中有重要的應(yīng)用.例如,印泥成分的分析.利用質(zhì)子誘導(dǎo)x射線分析法能非破壞的鑒定附著在紙上的印泥樣品,日本科學(xué)警察研究所黑木健郎分析7種印泥的x射線熒光光譜,檢測出10種元素.以所有樣品中都檢出的Pb的特性x射線強(qiáng)度作為文書物證檢驗(yàn)學(xué)基準(zhǔn),比較其他各元素的特性x射線強(qiáng)度,結(jié)果能鑒別這7種印泥。

(二)拉曼光譜法

拉曼光譜屬于分子的振動和轉(zhuǎn)動光譜,通常簡稱為分子光譜.早在1923年,斯邁克爾等著名物理學(xué)家就預(yù)言了單色光被物質(zhì)散射時可能有頻率改變的散射光,印度物理學(xué)家拉曼于1928年在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了這種散射,因而以拉曼的名字命名為拉曼散射,相應(yīng)的散射光譜亦稱為拉曼光譜。

目前拉曼光譜技術(shù)以其光譜信息豐富,樣品不需制備,可進(jìn)行微量,微區(qū),非破壞性,原位分析等的優(yōu)點(diǎn),在法庭科學(xué)文書物證檢驗(yàn)領(lǐng)域顯示出獨(dú)特的應(yīng)用前景。

1、基本原理

激光拉曼光譜分析,是利用激光來照射被檢物質(zhì)時發(fā)生散射現(xiàn)象而產(chǎn)生與入射光頻率不同的散射光譜所進(jìn)行的分析方法。

拉曼散射效應(yīng).一單色光射入透明介質(zhì),在透射和發(fā)射方向以外所出現(xiàn)的光稱散射光,分子引起的拉曼散射就是散射光之一,它可用量子理論來解釋。

拉曼光譜與紅外光譜的關(guān)系.兩種光譜同屬分子光譜,都能夠提供分子振動頻率的信息,但產(chǎn)生兩種光譜的機(jī)理有本質(zhì)區(qū)別.拉曼光譜是分子對單色光的散射所產(chǎn)生的光譜,紅外光譜是吸收光譜,即分子對紅外光源的吸收所產(chǎn)生的光譜。

2、儀器

由于拉曼散射光十分微弱,它的強(qiáng)度知識瑞利散射線強(qiáng)度的百萬分之一,所以拉曼光譜儀必須以盡可能強(qiáng)的光照射式樣,或提高檢測器的靈敏度.然而在發(fā)現(xiàn)拉曼散射效應(yīng)后的30多年時間里,這是難以達(dá)到的,使得拉曼光譜儀發(fā)展非常緩慢.

(1)色散型激光拉曼光譜儀.傳統(tǒng)的色散型激光拉曼光譜儀使用的是可見輻射,故它與紫外---可見分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)基本類似,主要包括激光光源,樣品室,單色器和檢測器四個部分。

A、激光光源.對光源最主要的要求是應(yīng)該具有高單色性,并且其照射在樣品上時候能產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的散射光,激光是拉曼光譜儀的理想光源.

B、樣品室.樣品室的功能是使激光聚焦在樣品上,產(chǎn)生拉曼散射,并使其聚焦在單色器的入射狹縫上.

C、單色器.激光照射到樣品上后,除了產(chǎn)生所需要的拉曼光外,還有頻率十分接近于拉曼光的瑞利散射以及其他一些雜散光,特別是瑞利散射,它的強(qiáng)度十分大,相比之下拉曼散射就非常弱,對拉曼光譜構(gòu)成嚴(yán)重的干擾.

D、檢測器.拉曼光譜儀的檢測器作用是把它檢測到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號,由于拉曼散射光信號非常弱,因此要求檢測器具有較高的靈敏度。

E、特殊附件.激光拉曼光譜儀可以通過配置顯微鏡,光纖探針等特殊附件,對一些微量,或者不均勻樣品,不便直接取樣的樣品進(jìn)行檢測分析。

(2)傅立葉變換拉曼光譜儀

傅立葉變化拉曼光譜儀以近紅外激光為激發(fā)光源,并引進(jìn)了傅立葉變換紅外光譜儀中常用的傅立葉變化技術(shù),是從90年代前后發(fā)展起來的一種新型的拉曼光譜測試儀器。

A、光源。

B、樣品室.傅立葉變換拉曼光譜儀有一系列適用于不同需要的樣品池,所有樣品池豆科被置于一標(biāo)準(zhǔn)樣品板中。

C、邁克爾遜干涉儀.邁克爾遜干涉儀是傅立葉變換拉曼光譜儀的重要組成之一.

D、特殊的濾光器.拉曼光譜的特點(diǎn)是拉曼效應(yīng)極其微弱,拉曼散射的強(qiáng)度僅為激發(fā)光強(qiáng)度的109分之一左右,樣品在激光的照射后所產(chǎn)生的拉曼散射處于強(qiáng)大的激光背景噪音之中。

E,檢測器.

共焦激光拉曼光譜儀

(3)共焦激光拉曼光譜儀也是拉曼光譜儀的新發(fā)展,它具有三維分辨能力,即可對一些樣品做光學(xué)切片,其縱向分辨能力獨(dú)具優(yōu)越性。

3.應(yīng)用

拉曼光譜結(jié)束被用在法庭科學(xué)中的時間并不長,在我國也是近年才開始利用拉曼光譜儀開展理化物證文書檢驗(yàn)工作.該技術(shù)具有準(zhǔn)確性高,信息量大,譜圖容易辨認(rèn),差異性區(qū)分明顯,分析速度快,且對樣品無需制備,可進(jìn)行微量,微區(qū),原位的非破壞性檢驗(yàn)的特點(diǎn)。

以文書檢驗(yàn)的種屬認(rèn)定為例,在文書材料檢驗(yàn)中,大量遇到的是要對文書上的墨水,油墨,印泥,印油等進(jìn)行比對檢驗(yàn),以鑒別文書是否被篡改.檢驗(yàn)時,只要將檢材或樣本直接放在拉曼光譜儀的載物臺上,通過顯微鏡找準(zhǔn)被測物質(zhì),即可測試其拉曼光譜,最后對所獲得的拉曼光譜進(jìn)行比較分析.檢驗(yàn)程序簡單,儀器操作方便。

三,其他儀器分析法

分析測試技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而飛速發(fā)展.除了上述常用的儀器分析方法外,原理與其相異的質(zhì)譜分析法,熱分析法,中子活化分析法,核磁共振法等儀器分析方法應(yīng)用也非常廣泛。

下面以顯微分光光度儀為例:

顯微分光光度儀是20世紀(jì)60年代中期出現(xiàn)的光電分析儀器.它是集分光光度儀與顯微鏡的功能于一身，顯微鏡部分為分光光度儀部分提供了放大的樣品圖象,使得被分析的樣品的尺寸可以非常小,而分光光度儀部分本身就是一種可以測量光強(qiáng)度變化的光學(xué)儀器.因此:"顯微分光光度儀"成為無損的檢驗(yàn)微量物證的有效儀器。

(一)原理

從顯微分光光度儀測量樣品的吸收光譜,可以了解樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)根據(jù)光學(xué)原理,照射在不透明的涂料表面的光,受到了表面材料的影響.具體的情況有如下兩方面:

1、一部分入射光還沒有進(jìn)入材料的表面,就被反射掉,這種表面反射的光的波長成分與入射光波長的成分接近,幾乎沒有變化。

2、這部分入射光透過物體的表面,在穿過色料顆粒時,一部分被色料選擇吸收,而另一部分則向四周散射.當(dāng)然還會有一小部分被涂料表面散射掉的散射光。

(二)顯微分光光度儀的結(jié)構(gòu)

目前使用的顯微分光光度儀絕大部分是國外生產(chǎn)的,盡管各廠家的儀器性能有差異,但是其主要構(gòu)造不外乎有四個部分組成.即:顯微鏡部分,分光光度儀部分,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),輸出系統(tǒng)有打印機(jī),彩色照相機(jī),彩色tv顯示器。

(三)顯微分光光度儀應(yīng)用的特點(diǎn)

1、顯微分光光度儀測量技術(shù)是一項(xiàng)無損,微量的測量技術(shù)用顯微分光光度儀測量微量物證,不需要對檢材進(jìn)行任何預(yù)處理.這一特點(diǎn)是很優(yōu)秀的.因?yàn)楸Ｗo(hù)從現(xiàn)場或嫌疑人處提取的微量物證不被破壞,在刑事科學(xué)檢驗(yàn)中十分重要.因?yàn)楝F(xiàn)代刑事物證鑒定都是采用系統(tǒng)檢驗(yàn).即對于一個物證要采用多種方法進(jìn)行檢驗(yàn),要按照先無損,后破壞;先宏觀,后微觀;先物理,后化學(xué)的原則,進(jìn)行系統(tǒng)檢驗(yàn).顯微分光光度檢驗(yàn)方法是無損檢驗(yàn)方法,同時又是物理檢驗(yàn)方法.因此應(yīng)該最先進(jìn)行顯微分光光度檢驗(yàn).例如:在對文檢案件的檢驗(yàn)中,運(yùn)用顯微分光光度測量技術(shù)可以直接的將可疑文書或書證等放在顯微鏡的載物臺上,然后就可以對可疑字跡的筆畫及可疑點(diǎn)進(jìn)行測量.這樣就可以不破壞檢材,又可以得到客觀,準(zhǔn)確的結(jié)果。

2、顯微分光光度測量技術(shù)是一項(xiàng)靈敏度高,準(zhǔn)確的,客觀的檢驗(yàn)技術(shù)因?yàn)槿搜鄯直骖伾闹饔^性很強(qiáng),在不同觀察者之間,或在不同的條件下,即使由同一個人得到的認(rèn)定顏色的結(jié)論也不一文書物證檢驗(yàn)學(xué)致這是因?yàn)槿搜劭搭伾怯扇说囊曈X細(xì)胞對顏色刺激在大腦中引起的一種感覺。

(四)應(yīng)用

把顯微分光光度儀應(yīng)用到文書真?zhèn)蔚臋z驗(yàn)中,可以說是傳統(tǒng)文書檢驗(yàn)技術(shù)的一次分躍.世界上從70年代末開始,先后有美國,瑞士,俄羅斯,日本,中國,以色列等國家的文檢工作者應(yīng)用顯微分光光度測量技術(shù)對各類有問題的文書進(jìn)行了檢驗(yàn).在國內(nèi),由于近年來國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)糾紛案件數(shù)量急劇地增加,涉及到的金額越來越大,作案手段也越來越隱蔽,越來越智能化,給國家,企業(yè)和個人帶來了巨額的損失有許多疑難案件,如不采用新的先進(jìn)技術(shù),而依賴傳統(tǒng)的文書檢驗(yàn)技術(shù)是很難解決的.通過多年的研究發(fā)現(xiàn)了圓珠筆字跡的始筆點(diǎn)具有獨(dú)特的光譜特性.應(yīng)用這一特性,可以準(zhǔn)確的檢驗(yàn)利用同一支圓珠筆進(jìn)行的添改字跡.另外應(yīng)用顯微分光光度儀,通過測量可疑文書上的公章的印文印泥的成分,然后與標(biāo)準(zhǔn)樣本上相同印文的印泥成分進(jìn)行比對,從而可以判斷待檢文書上公章的蓋印時間.這樣就解決了檢驗(yàn)文書制成時間這一長期另人棘手的難題。

(五)具體分析

1、用顯微分光光度儀檢驗(yàn)添加字跡因?yàn)樵谠臅咸砑幼舟E是一種常見的犯罪手段.一般多見于變造,偽造借據(jù),收據(jù),合同,發(fā)票等.特別多見是在原文書上的金額樹木字的前后添加幾個阿拉伯?dāng)?shù)目字.這種案件的特點(diǎn)是作案方法簡單,方便,而且危害性大,欺騙性大,不容易檢驗(yàn).送案人對于這類案件,往往要求檢驗(yàn)可疑文字是否是后添加字跡.以及要求確定添加筆畫的先后順序.對于這類案件,利用顯微分光光度儀檢驗(yàn)是非常有效的.其測量方法簡稱為三字測量法.即對可疑文字及在它前后緊挨著的兩個非可疑字跡共三個字筆畫墨水的光譜和顏色參數(shù)進(jìn)行測量,然后對結(jié)果進(jìn)行比對,如果發(fā)現(xiàn)可疑文字筆畫的各光譜曲線及顏色參數(shù)與兩個非可疑字跡的光譜曲線和顏色參數(shù)差別明顯,而兩個非可疑字跡筆畫的各種參數(shù)和光譜曲線基本一致,就可以認(rèn)定可疑字跡是后添加字跡.其檢驗(yàn)原理是因?yàn)槿绻猛恢ЧP,按正常順序連續(xù)書寫的字跡,是在同樣的書寫條件下書寫的,所以筆跡的力度,筆尖的運(yùn)動速度及運(yùn)動方式等基本保持一致.所以測得的光譜參數(shù)和顏色參數(shù)及光譜曲線等也基本一致.但是如果是在事后隔了一段時間后添加的字跡,或用了不同的筆添加了字跡,這時的書寫條件很難保證與原文書書寫條件一致.即使是用同一支筆,由同一個添加字跡,由于添加字跡往往是在原文書的金額數(shù)字前后或日期或在文書的結(jié)尾,開頭等處添加.所以一定要受到原文書書寫條件的限制,使得被添加字跡排列得過密,而使整個文書的布局發(fā)生了異常的變化,破壞了原文書的書寫格式.連字跡的筆順有改變了.此外,罪犯為了添加字跡,只能改變原來的書寫習(xí)慣和風(fēng)格,在緊張的心態(tài)下,其運(yùn)筆的力度和方式上也發(fā)生了變化.因此字跡的書寫連續(xù)性往往被破壞.對于添加字跡的異常表現(xiàn),可以通過顯微分光光度儀對字跡筆畫的測量揭示出可疑文字是否是后添加字跡。

2、顯微分光光度儀檢驗(yàn)涂改字跡有效因?yàn)槔猛扛脑臅系哪承┳舟E,企圖獲得某些私利的案件,也是一種常見的犯罪手段.這類案件的特點(diǎn)是改寫后字跡的筆畫顯得很生硬,不流暢.這是因?yàn)樽锓笧榱私栌迷臅夏承┳值墓P畫,改寫成自己需要的字,所以難免生硬.其相應(yīng)的筆畫順序和運(yùn)筆都有了異常.這些異常有時用肉眼也可以發(fā)現(xiàn),但是如何證明是添改字跡,這時使用顯微分光光度儀檢驗(yàn)是一個非常有效的科學(xué)方法。

3、顯微分光光度儀檢驗(yàn)印章印文的蓋印時間，因?yàn)樾纬捎≌掠∥牡牟牧?諸如印泥,印油等的成分和顏色以濃度的經(jīng)時變化過程是一個連續(xù)變化的過程,中間不應(yīng)該出現(xiàn)跳躍.在不更換印泥或印油時,印泥,印油中的不穩(wěn)定成分的變化是不可逆的.眾所周知,一個單位的公章是一個單位權(quán)利的象征,通常要有專人的保管使用所以我們認(rèn)為一個單位的公章的印泥,印油成分隨時間的變化規(guī)律是可信的所以利用顯微分光光度儀測量單位公章的印泥,印油成分的變化規(guī)律,可以間接的確定其蓋印時間。

4、利用顯微分光光度儀檢驗(yàn)用現(xiàn)代辦公設(shè)備偽造,變造文書十分有效隨著現(xiàn)代辦公設(shè)備日新月異的發(fā)展,高新現(xiàn)代辦公設(shè)備被廣泛利用,所以利用高新現(xiàn)代辦公設(shè)備偽造,變造的案件也不斷增加.這類案件的特點(diǎn)是偽造,變造手段高超,欺騙性強(qiáng).而且按照傳統(tǒng)的常規(guī)的檢驗(yàn)方法,不容易確定真?zhèn)?針對這種情況,我們必須盡快的提高自身素質(zhì),開拓自己眼界,擴(kuò)大知識面.并要掌握各種不斷出現(xiàn)的高新現(xiàn)代辦公設(shè)備的性能,特點(diǎn)。

總之，在刑事鑒定、司法鑒定案件中，需細(xì)致分析個案特點(diǎn)，依據(jù)需求采用多種科學(xué)檢驗(yàn)方法綜合檢驗(yàn)，細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖龊妹恳粋€環(huán)節(jié)，分析其本質(zhì)特征和非本質(zhì)特征，為鑒定案件中作出科學(xué)的結(jié)論必須檢驗(yàn)分析到每一個細(xì)節(jié)特征。