Применение многоканального анализатора эмиссионных спектров в судебной экспертизе
Применение многоканального анализатора эмиссионных спектров в судебной экспертизе
Атомный эмиссионный спектральный анализ (ЭСА) является одним из наиболее эффективных и широко применяемых методов определения элементного состава большого количества материалов и веществ, являющихся объектами криминалистической и судебно-медицинской экспертиз.
В Сибирском региональном центре судебной экспертизы Минюста России и в Новосибирском областном бюро судебно-медицинской экспертизы ЭСА проводится с помощью лазерного микроанализатора ЛМА-10, генератора «Шаровая молния», спектрографа ПГС-2 и фотодиодных линеек многоканального анализатора эмиссионных спектров (МАЭС) производства ВМК «Оптоэлектроника» (г. Новосибирск). Общий вид аппаратного комплекса представлен на фото 1.
Фото 1. Общий вид аппаратного комплекса 1 — электрошкаф; 2 — генератор «Шаровая молния»; 3 — штатив УШТ-4 для возбуждения спектров проб; 4 — лазерный микроанализатор ЛМА-10; 5 — спектрограф PGS-2; 6 — анализатор МАЭС; 7 — компьютер.
При этом замена фотографического метода регистрации на фотодиодные линейки МАЭС позволила значительно облегчить и ускорить процесс проведения анализа, а программный пакет «Атом» существенно расширил возможности решения поставленных перед экспертом задач.
Анализатор МАЭС предназначен для измерения интенсивности спектральных линий и последующего вычисления концентраций элементов в анализируемых объектах. Он осуществляет преобразование световых сигналов спектра в электрический сигнал и далее в цифровую форму, а также передачу их в компьютер и проведение анализа. Преимущества использования МАЭС по сравнению с фотографическим методом регистрации очевидны уже при первом опыте его использования.
Применение МАЭС позволило отказаться от использования спектральных пластинок и значительно сократило время проведения спектрального анализа, а программный пакет «Атом» обеспечил практически мгновенное получение результатов анализа.
«Атом» является мощным и гибким инструментом, который выполняет всю обработку зарегистрированных спектров и вычисление концентраций, обладает высокой производительностью и позволяет проводить рутинные и нестандартные анализы с максимальной эффективностью. Модульная организация программы позволяет легко расширить ее возможности для решения специфических задач.
Автоматизация процесса проведения ЭСА и расшифровки спектров, автоматический поиск заданных спектральных линий и широкий выбор вариантов вычисления интенсивности аналитических линий элементов, автоматический качественный и полуколичественный (приближенный по «последним линиям» элементов) анализ с оценкой концентраций элементов[ref]Арнаутов Н.В., Глухова Н.М., Яковлев Н.А. Приближенный количественный спектральный анализ природных объектов (Таблица появления и усиления спектральных линий). — Новосибирск, 1987.[/ref], определение наложений спектральных линий различных элементов и идентификация мешающих линий оказывают эксперту-криминалисту неоценимую помощь и позволяют обрабатывать спектры любой сложности. Возможность обрабатывать неограниченное количество спектров и линий позволяет реализовать методику любой сложности по определению одновременно большого количества элементов по нескольким аналитическим линиям каждого из них. Вся спектральная информация сохраняется в компьютере, что дает возможность при необходимости неоднократно добавлять к спектрам новые линии и менять параметры обработки.
Использование МАЭС и программного комплекса «Атом» позволяет проводить дополнительные исследования объектов через любой временной промежуток, что очень актуально при исследовании объектов судебной экспертизы, когда в процессе расследования уголовного дела нередко появляются новые вещественные доказательства, и что в принципе было невозможно при фотографической регистрации спектров. В лучшем случае, при условии того, что исследуемые объекты не были израсходованы при первичном исследовании полностью, была возможность повторно получить их спектры и к ним уже доснимать на ту же фотопластинку новые спектры. Классический пример: исследование микрочастиц краски, изъятых с одежды потерпевших при ДТП, когда возникает необходимость провести дополнительные исследования при появлении новых обстоятельств дела, в том числе и при проверке ряда подозреваемых автомобилей.
В настоящее время очень распространены преступления, связанные с незаконным оборотом наркотиков. При расследовании уголовных дел, связанных с изготовлением и распространением наркотических веществ, важное место занимают идентификационные исследования (либо отнесение к единой массе, либо установление общего источника происхождения наркотических веществ по исходному сырью, технологии изготовления, условиям хранения и т.д.). После установления качественного и количественного соотношения наркотически активных компонентов одной из основных идентификационных задач является определение макро- и микроэлементного состава минеральной основы наркотических веществ и их наполнителей[ref]Аникина О.А., Павилова Г.В. Обобщение практики применения методов атомно- эмиссионной спектроскопии при исследовании объектов судебной экспертизы. — М.: РФЦСЭ, 2004.[/ref].
Как и в приведенном выше примере, исследование объектов в разные временные промежутки значительно расширяет возможности решения экспертных задач. Для установления сбытчика при выявлении новых клиентов-покупателей необходимость проведения дополнительных исследований наркотических веществ возникает довольно часто.
Далеко не всегда спектральные лаборатории экспертных учреждений располагают комплектами эталонов, необходимых для установления количественного содержания элементов в сплавах металлов. С учетом специфики подвергаемых исследованию объектов и решаемых задач очень важен тот факт, что программный пакет «Атом» адаптирован для использования методик проведения количественного анализа с применением безэталонных методов, разработанных в системе экспертных учреждений Минюста России и МВД России (исследование железоуглеродистых, свинцовых, оловянносвинцовых, цинковых, золотосеребряных, золото-серебряно-медных, золотомедных и серебряно-медных сплавов), которые позволяют с достаточной точностью анализировать указанные выше сплавы и решать поставленные перед экспертом задачи [ref]Корнеев В.А., Пчелинцев А.М. Установление родовой (групповой) принадлежности чугуна и легированных сталей с помощью безэталонного метода количественного эмиссионного спектрального анализа // Экспертная техника. — М.: ВНИИСЭ, 1981. — Вып. 75.[/ref][ref]Пчелинцев А.М., Корнеев В.А. Экспертное исследование свинцовых сплавов методом количественного безэталонного эмиссионного спектрального анализа: Методическое пособие для экспертов. — М.: ВНИИСЭ, 1983.[/ref][ref]Корнеев В.А., Пчелинцев А.М., Ивченко Е.А. Криминалистическое исследование золото-серебряно-медных сплавов с помощью безэталонного микроспектрального анализа // Экспертная техника. — М.: ВНИИСЭ, 1986.— Вып. 93.[/ref][ref]Аграфенин А.В. Экспертное исследование цинка и цинковых сплавов методами атомной спектроскопии: учебное пособие. — М.: ВНКЦ МВД СССР, 1991.[/ref]. При этом возможно решение задач как диагностических и классификационных (установление материала, из которого изготовлены объекты, отнесение их к определенному роду, виду, в ряде случаев — установление марки сплава), так и идентификационных (идентификация целого по частям, установление общего источника происхождения по исходному сырью, технологии изготовления). В частности, применение безэталонного метода определения элементного состава в свинцовых сплавах существенно облегчило решение задач баллистической экспертизы, где зачастую приходится подвергать исследованию большие объемы боеприпасов со свинцовыми снарядами. Практически автоматический расчет количественного содержания элементов — присадок и элементов — спутников в исследуемых свинцовых сплавах дает возможность за короткое время исследовать сколь угодно большое множество объектов, что немаловажно, так как зачастую на экспертизу поступают боеприпасы, изъятые у нескольких подозреваемых, причем у каждого в значительных объемах.
Особенностью применения спектрального эмиссионного анализа объектов судебно-медицинской экспертизы является разработка и практическое использование специальной системы исследования, базирующейся на статистическом выборе и оценке дифференциальных спектральных признаков без проведения соответствующих концентрационных определений[ref]Эмиссионный спектральный анализ объектов судебно-медицинской экспертизы: методические указания. — М.: Минздрав СССР, 1973.[/ref][ref]Колосова В.М., Митричев В.С. ,Одиночкина Т. Ф. Спектральный эмиссионный анализ при исследовании вещественных доказательств. — М.: ВНИИ МВД СССР, 1974.[/ref]. Проводимая при помощи МАЭС регистрация интенсивности аналитических линий элементов и расчет ОСКО (относительное среднеквадратичное отклонение) для каждого исследуемого объекта полностью соответствует указанной схеме исследования и при этом существенно облегчает и ускоряет процесс исследования. Решаемые с помощью ЭСА вопросы судебно-медицинской экспертизы в основном сводятся к установлению наличия в органах человека металлических ядов (отравление тяжелыми металлами) и выявлению следов металлизации в области повреждений на кожных лоскутах (следы контакта с металлическими объектами, с проводником электрического тока в «электрометках», наличие характерного для продуктов выстрела комплекса металлов при идентификации огнестрельных повреждений и т.д.). Для решения вопросов об отравлении тяжелыми металлами в экспертных учреждениях подбирается коллекция стандартных тканей органов человека («эталонов»), используемых в качестве образцов сравнения. Решение вопросов в отношении наличия (отсутствия) следов металлизации идет путем сравнения элементного состава лоскутов с повреждениями и элементного состава контрольных лоскутов, изъятых с неповрежденных участков.
Количественная оценка интенсивности аналитических линий элементов представленных на исследование объектов (например, тканей печени) и двух или более сопоставляемых групп «эталонов» с учетом ОСКО позволяет установить наличие (отсутствие) отравления металлами, а в случае исследования кожных лоскутов — наличие (отсутствие) следов металлизации.
В указанную схему исследования прекрасно вписывается экспертиза по выявлению продуктов выстрела на руках стрелявшего. Значимость этого вида экспертизы невозможно переоценить, ведь в ряде случаев именно с помощью этой экспертизы можно установить: убийство или суицид имеет место при обнаружении на месте происшествия трупа с огнестрельным ранением и причинившего это ранение оружия.
Использование программного комплекса «Атом» дает возможность увидеть на мониторе компьютера и, распечатав на принтере, представить в экспертном заключении весь полученный спектр объекта либо его фрагмент (в том числе и в виде фотопластинки), а также графическое изображение любого, входящего в спектр элемента (любой выбранной длины волны). Возможность совместить на одном графике изображение двух и более сравниваемых объектов наглядно иллюстрирует совпадения или различия объектов при идентификационных исследованиях и существенно увеличивает в суде доказательственное значение экспертиз, выполненных с помощью методов ЭСА.
[references/]
Автор: Т. И. Субботина — зав. отделом Сибирского РЦСЭ Министерства юстиции России
