顯微拉曼光譜在物證鑒定中的應(yīng)用

張馮章 趙勝輝 吳紅燕

摘 要：對(duì)四起真實(shí)案例中涉及的物證進(jìn)行顯微拉曼光譜檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，檢測(cè)過(guò)程方便無(wú)損，表明顯微拉曼光譜在物證鑒定方中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：顯微拉曼光譜 物證 司法鑒定

Abstract：Micro-Raman spectroscopy is adopted to analyze the composition of samples in the four real cases. The detection results are accurate and reliable， and the detection process is convenient and non-destructive， which has unique advantages in identification of material evidence.

Key words：Micro-Raman spectroscopy， material evidence， forensic science

1 引言

拉曼光譜是物質(zhì)分子受光照射后所產(chǎn)生的非彈性散射，拉曼光譜譜帶的數(shù)目多少、強(qiáng)度大小、位移距離等與分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量有關(guān)，因此，通過(guò)拉曼光譜可以得到物質(zhì)的化學(xué)基團(tuán)、結(jié)構(gòu)及其變化信息[1]，在安檢[2]、食品[3]、藥品[4]、材料[5]等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。顯微拉曼光譜將入射激光通過(guò)顯微鏡聚焦到樣品上，可以減少甚至避免所檢樣品周?chē)镔|(zhì)的干擾，精確獲得樣品微區(qū)的成分和結(jié)構(gòu)等拉曼光譜信息，可以在樣品量非常少的情況下進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)獲得樣品的顯微放大圖和拉曼光譜圖，在物證鑒定中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

2 實(shí)驗(yàn)儀器和條件

檢測(cè)使用的儀器為美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司生產(chǎn)的DXR2型激光顯微拉曼光譜儀，由激光（780nm）、濾光片、光柵、顯微鏡和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。在室溫條件下，將樣品直接放置在載物臺(tái)上，通過(guò)顯微鏡找到需要檢測(cè)樣品的位置并拍照，再將合適強(qiáng)度的激光聚焦在樣品表面，采集樣品的拉曼光譜。

3 案例分析

3.1 在有機(jī)物鑒定中的應(yīng)用

2018年2月，常州市經(jīng)開(kāi)區(qū)分局某派出所接報(bào)：在常州市某小區(qū)地下車(chē)庫(kù)中，某號(hào)牌小型轎車(chē)引擎內(nèi)被投入不明物質(zhì)，造成車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。發(fā)動(dòng)機(jī)拆解后對(duì)內(nèi)部雜質(zhì)顆粒進(jìn)行取樣檢測(cè)。雜質(zhì)顆粒顯微放大照片見(jiàn)圖1，顆粒呈立方體結(jié)構(gòu)，拉曼光譜圖見(jiàn)圖2。經(jīng)檢測(cè)，雜質(zhì)顆粒外觀形貌、特征峰位置及強(qiáng)度與蔗糖一致[6]。因此，某號(hào)牌小型轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的雜質(zhì)顆粒應(yīng)為蔗糖（C12H22O11）。

3.2 在無(wú)機(jī)物鑒定中的應(yīng)用

2017年9月，常州市金壇分局某派出所民警在某公司內(nèi)發(fā)現(xiàn)裝有不明成分的桶裝化學(xué)品，提取桶內(nèi)顆粒進(jìn)行檢測(cè)。桶內(nèi)顆粒顯微放大照片見(jiàn)圖3，顆粒呈深紫色細(xì)長(zhǎng)柱狀結(jié)構(gòu)，有金屬光澤，拉曼光譜圖見(jiàn)圖4。經(jīng)檢測(cè)，顆粒外觀形貌、特征峰位置及強(qiáng)度與高錳酸鉀一致[7]。因此，常州市金壇區(qū)某公司內(nèi)發(fā)現(xiàn)的桶裝化學(xué)品應(yīng)為高錳酸鉀（KMnO4）。

3.3 在危險(xiǎn)化學(xué)品鑒定中的應(yīng)用

2017年6月，常州市公安局清查私房出租時(shí)，發(fā)現(xiàn)某公司原車(chē)間角落堆放了四只裝有未知化學(xué)品的鐵桶，經(jīng)調(diào)查，該公司曾購(gòu)買(mǎi)過(guò)砒霜用于生產(chǎn)，當(dāng)時(shí)還有剩余。對(duì)于四只鐵桶內(nèi)裝有的未知化學(xué)品是否為剩余的砒霜，警方不能確定。提取桶內(nèi)粉末進(jìn)行檢測(cè)。桶內(nèi)粉末顯微放大照片見(jiàn)圖5，呈白色霜狀，拉曼光譜圖見(jiàn)圖6。經(jīng)檢測(cè)，粉末外觀形貌、特征峰位置及強(qiáng)度與三氧化二砷一致[8]。因此，某公司內(nèi)發(fā)現(xiàn)的桶裝化學(xué)品應(yīng)為三氧化二砷（As2O3）。

3.4 在交通事故鑒定中的應(yīng)用

2017年04月，在常州市天寧區(qū)某路段，常某駕駛電動(dòng)車(chē)發(fā)生交通事故。經(jīng)調(diào)查，某號(hào)牌重型倉(cāng)柵式貨車(chē)存在涉案嫌疑。分別提取電動(dòng)車(chē)右前手把表面紅色附著物（以下簡(jiǎn)稱“檢材”，見(jiàn)圖7）和重型倉(cāng)柵式貨車(chē)車(chē)尾左側(cè)表面油漆（以下簡(jiǎn)稱“樣本”，見(jiàn)圖8）進(jìn)行拉曼光譜檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖9。經(jīng)檢測(cè)，檢材和樣本均呈暗紅色，檢材與樣本的拉曼光譜特征一致。

4 討論

案例3.1中，蔗糖為有機(jī)物，使用紅外光譜同樣可以快速確定蔗糖成分，但紅外光譜在檢測(cè)過(guò)程中往往會(huì)破壞樣品的形貌和結(jié)構(gòu)，不利于樣品的回收和重復(fù)檢測(cè)。案例3.2中，高錳酸鉀為無(wú)機(jī)化合物，很難通過(guò)紅外光譜確定其成分，但拉曼光譜除了對(duì)有機(jī)物有較好的響應(yīng)外，對(duì)部分無(wú)機(jī)物同樣可以得到精準(zhǔn)的譜圖。案例3.3中，三氧化二砷屬于《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》中的劇毒化學(xué)品，在顯微拉曼光譜檢測(cè)過(guò)程中無(wú)需制樣即可直接進(jìn)行檢測(cè)，避免了制樣過(guò)程中危險(xiǎn)化學(xué)品對(duì)身體造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)檢測(cè)過(guò)程快速無(wú)損，不會(huì)產(chǎn)生固體廢物等二次污染，方便回收并返還給委托方。案例3.4中，交通事故導(dǎo)致的物質(zhì)轉(zhuǎn)移量有時(shí)會(huì)非常少，需要借助顯微鏡才能準(zhǔn)確找到樣品位置并進(jìn)行檢測(cè)，與一般鑒定不同，交通事故中的物證鑒定不需要分析出樣品的具體成分，只需明確檢材與樣品的成分是否一致即可。

通過(guò)以上案例可以看出，顯微拉曼光譜具有檢測(cè)物質(zhì)范圍廣、無(wú)需制樣、快速準(zhǔn)確、所需樣品量小、樣品無(wú)損耗、可以獲取樣品的微觀形貌等優(yōu)點(diǎn)，在物證鑒定方面可以發(fā)揮重要作用。

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作者簡(jiǎn)介

張馮章：（1988—），男，工程師，碩士，主要從事理化檢測(cè)和司法鑒定工作。