司法鉴定null检测 | 傅立叶变换红外（FT-IR）显微光谱在法医学及犯罪实验室分析中的应用-赛默飞世尔科技分子光谱

方案摘要

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应用领域	公安/司法
检测样本	司法鉴定
检测项目
参考标准	详见附件

法医学和犯罪实验室所涉及的样品从药物到纤维，而其中一些样品非常微小，所以通常应用光学显微镜来协助检测从犯罪现场收集到的这些证据。光学显微镜的可视化能为测试者提供证据的清晰图片，尤其是在显微水平。然而，有时为了证实某嫌疑人到底是否有罪，需要更多的信息。因此，急需一种既能提供可视化信息又能提供化学信息的，而且可靠又灵活的分析技术。在显微尺度已经证实了傅立叶变换红外光谱（FT-IR）对法医学家是一种非常有价值的工具。FT-IR显微光谱可进行快速、无损地分析10微米尺度的样品，大大拓展了常规FT-IR光谱的应用。新型的Thermo Scientific NicoletTM iNTM 10红外显微镜是光学显微镜跟完整的FT-IR的一个强大的整合系统。Nicolet iN10为法医学家提供了一款可进行违禁药品、毛发、纤维、油墨和油漆的可视化和化学分析的工具。Nicolet iN10的整合设计无需外部额外的光谱仪，是一款强大的、紧凑的FT-IR显微镜。证据对于任一诉讼案件都是至关重要的一个因素。通过软件验证了FT-IR显微镜显微性能的独特能力，首次为检测者和陪审团提供了可靠的数据。Nicolet iN10无需液氮即可运行，允许实验室在任何场所快速进行证据检测。OMNICTM PictaTM软件即使对于未经培训过的显微镜工作者操作起来也非常简便、快捷。强大的向导能指导使用者通过反射、透射以及衰减全反射等模式进行分析。

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配置单

Nicolet iN10 红外显微镜
型号：Nicolet iN10

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纸上的油墨

伪造假钞是众所周知的最古老的一种犯罪行为。犯罪分子已不再依赖于高技能的胶印技术来制造伪钞了。技术上的进步（影印复印机或扫描仪的出现）使得那些没有娴熟技能的人也能造出高质量的伪钞。但是，印刷过程中所使用的纸和墨具有明显的特征，通过这些特征可以鉴定伪钞甚至可以追踪它们的来源。

元素分析、X 射线和质谱是典型分析油墨的方法。这些方法虽然能对油墨进行全面的表征，但是需破坏样品而且比较耗费时间。由于纤维素在 1200-950cm-1 存在强的红外吸收而使得红外光谱在鉴定油墨和纸上的污染物方面没有得到广泛的应用。然而，红外成像和衰减全反射 FT-IR 显微技术的快速和无损特性已经成为分析犯罪证据时的一种最有效的技术。Nicolet iN10 显微镜在伪造文件的分析中正发挥着重要的作用。

可疑墨迹的分析可以有助于揭示墨水的类型以及揭示纸上墨水的使用方法。影印或喷墨法所使用的油墨通过目检就可以从胶印技术上区分开来。然而随着高级印刷技术的出现，这种方法显的越来越困难。傅立叶变换显微红外光谱仪即可以对油墨也可以对纸进行快速化学成像。这提供了毋庸置疑的信息，可拿这些信息直接与真文件进行比较。

图 1 显示了 20 美金纸钞的化学图像。黑色油墨可以从化学成分上与纸及周围背景的墨区分开来。可通过比较化学图像和光学图像来显示红外显微信息的高分辨率。一旦通过快速化学成像获得了想要的信息，就可以使用衰减全反射分析来提供详细的光谱信息（包含纤维素的一些干扰信息）。

纤维及毛发分析

在一些犯罪现场往往能发现许多类型的纤维，这些纤维能提供一些有价值的信息甚至是至关重要的信息。例如，法医学家经过训练不仅鉴别体毛特征和形态，而且还可以将这些特征和形态与特定种族人群相关联起来。这些信息也许在确认潜在的犯罪嫌疑人时会有一些用处，但却不能将不同的嫌疑犯区别开来。傅立叶变换显微红外光谱仪能够将毛发纤维光学显微分析和很有价值的、可以区分的红外化学信息结合在一起。头发纤维的化学信息可以揭示残留的美发剂产物（如喷发剂和调节剂）以及由于化学处理（如漂白）而发生的蛋白质结构变化。这些额外的信息在确认犯罪嫌疑人方面可能非常重要。

头发的氧化可因化学因素引起也可因天然的太阳光所致。化学氧化剂如过氧化氢和过硫酸盐在漂白产物中可经常发现。头发中的胱氨酸可被氧化为磺丙氨酸，导致 S=O 伸缩振动吸收峰增强。头发纤维的反射吸收和锗晶体衰减全反射分析结果显示，未经处理和经过化学处理过的头发存在明显的差异。图 2b 1400-900 cm-1 范围的光谱揭示了胱氨酸氧化为磺丙氨酸后的光谱差异。上面的光谱显示了由于漂白过程而位于 1040 cm-1 处的对称伸缩振动（磺丙氨酸）和位于 1175 cm-1 处的 S=O 反对称伸缩振动的增强。

通常，也用光学显微镜来确认和比较天然的和合成的纤维证据。非常娴熟的法医学家能够鉴别不同属纤维类别之间物理特性的差异。然而，要确定化学上的亚分类还需进一步的分析（包括化学分析）1 。傅立叶变换显微红外光谱仪已经成为一种强大的分析工具，只需简单的制样，就可以通过无损的模式快速的确定纤维的亚分类。所有这些在法医学界都非常重要，因为在法医学界保留证据是至关重要的。最近，联邦货币造币厂在纸中包埋了一种特殊的纤维，作为一个增加的防御手段来抵制伪钞制造。在 Nicolet iN10 上运用衰减全反射模式可以检测得到流通钞票中这一细微的安全纤维，如图 3 所示。通过 Nicolet iN10 获得的光学图像清楚的显示了红色的纤维，衰减全反射数据鉴定其为尼龙。衰减全反射显微光谱提供了很高的光谱质量，同时还有周围纤维素的一些信息。还可以进行特殊的谱图库鉴定。

结论

Nicolet iN10 傅立叶变换显微红外光谱仪及 Nicolet iN10 MX 红外成像技术为法医学家提供了许多类型样品的可视化和化学信息。红外光谱的灵敏性和非破坏特性在保留证据的同时保证了正确的解释。红外成像技术的空间分辨率和灵敏性能够快速的揭示痕量物质的存在。OMNIC Picta 的性能验证和可靠性验证包保证了结果的可信度，这在法庭上出示结果时是非常重要的。另外，我们还提供革新的 OMNIC Specta 软件，它拥有最高级的谱峰及多组分搜索特性。

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文献贡献者

赛默飞世尔科技分子光谱

白金会员丨第24年

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