Методы и средства предварительного и экспертного исследования вещественных доказательств

. В экспертных и предварительных исследованиях вещественных до­казательств помимо общенаучных методов используются и специаль­ные, которые, исходя из принципа общности, можно в свою очередь подразделить на общеэкспертные, используемые в большинстве клас­сов судебных экспертиз и исследований, и частноэкспертные.

Система общеэкспертных методов исследования вещественных до­казательств включает:

методы анализа изображений;

методы морфологического анализа;

методы анализа состава;

методы анализа структуры;

методы изучения физических, химических и других свойств.

Методы анализа изображений используются для исследования тра­диционных криминалистических объектов — следов человека, орудий и

138 Глава 10. Концепция криминалистической техники

инструментов, транспортных средств, а также документов, кино-, фото-и видеоматериалов и пр.¹

Под морфологией понимают внешнее строение объекта, а также форму, размеры и взаимное расположение (топография) образующих I его структурных элементов (частей целого, включений, деформаций,» дефектов и т. п.) на поверхности и в объеме, возникающих при изготов- I лении, существовании и взаимодействии объекта. Наиболее распростра- I ненными методами морфологического анализа являются методы наблю-в дения и исследования с помощью оптического микроскопа — оптическая I микроскопия.

Среди микроскопических методов, используемых при исследовании! вещественных доказательств, выделяют метод светлого поля в прохо-щ дящем свете — используется для исследования прозрачных объектов см: включениями. Пучок света, проходя через непоглощающие зоны препа-1-рата, дает равномерно освещенное поле. Включение на пути пучка час-|Г тично поглощает его, частично рассеивает, вследствие чего изучаемая!] частица выглядит темным пятном на светлом фоне. Для наблюдения про-;] зрачных не поглощающих свет объектов, невидимых при методе свет-JL лого поля, используют метод темного поля в проходящем свете. Изоб-t* ражение создается светом, рассеянным элементами структуры препа4 рата, который отличается от среды показателем преломления. В полёЁ зрения микроскопа на темном фоне видны светлые изображения дета-я лей. Наиболее часто методы светлого и темного поля используются в] экспертном исследовании ювелирных камней и объектов биологической природы. Микроскопические исследования в проходящем свете осуще-f ■ ствляются с помощью биологических микроскопов (типа МБИ и МБР). |

Для наблюдения непрозрачных объектов применяют метод светшюга] поля в отраженном свете. Свет на объект падает под углом, и морфоло^ гия объекта видна вследствие различной отражательной способности era элементов. Используется для изучения широкого круга вещественны}» ] доказательств: изделий из металлов и сплавов, лакокрасочных покры-Ii тий, волокон, документов, следов-отображений и пр.

Поляризационная микроскопия используется для исследования ани-'_;! зотропных объектов в поляризованном свете (проходящем и отражен-t ном), например минералов, металлических шлифов, биологических! I объектов. Люминесцентная (флуоресцентная) микроскопия использует! явление люминесценции. Объект освещается излучением, возбуждаю-! I щим люминесценцию. При этом наблюдается контрастная цветная кар-\ тина свечения, позволяющая выявить ^морфологические и химические» особенности объектов.

Ультрафиолетовая и инфракрасная микроскопия позволяет про-) водить исследования за пределами видимой области спектра. Ультрафи-[ олетовая микроскопия (250—400 нм) применяется для исследования био-! логических объектов (например, следы крови, спермы), инфракрасная] (0,75—1,2 мкм) дает возможность изучать внутреннюю структуру объек-г тов, непрозрачных в видимом свете (кристаллы, минералы, некоторые! стекла, следы выстрела, залитые, заклеенные тексты).

¹ Эти методы подробно будут освещены в следующих главах.

§ 3. Методы и средства исследования доказательств

Стереоскопическая микроскопия позволяет видеть предмет объем­ным за счет рассматривания его двумя глазами (оптическая система включает два окуляра). Большинство микроскопов, используемых для изучения вещественных доказательств, являются стереоскопическими. Бинокулярные стереоскопические микроскопы (типа МБС) применимы для исследования практически всех видов объектов (следы человека и животных, документы, лакокрасочные покрытия, металлы и сплавы, волокна, минералы, пули и гильзы и т. д.) как в проходящем, так и в отраженном свете. Как правило, они снабжены насадкой для фотогра­фирования (рис. 10.6). Ими в основном оснащены экспертные учрежде­ния.

Рис. 10.6. Микроскоп биологический

Сравнительные микроскопы (типа МИС, МС, МКС) имеют спарен­ную оптическую систему, что позволяет производить одновременное ис­следование двух объектов. Совмещенное изображение выявленных при­знаков можно сразу же сфотографировать с помощью специальной микрофотонасадки. Микроскопы специальные криминалистические типа МСК позволяют наблюдать изображение не только с помощью окуля­ра, но и на специальном экране. В настоящее время на вооружение в экспертно-криминалистические учреждения берутся сравнительные микроскопы, снабженные телекамерами и управляемые персональны­ми компьютерами, позволяющие получать комбинированное изображе-

Глава 10. Концепция криминалистической техники

ние сравниваемых объектов на телеэкране (телевизионная микроско­пия), исследовать объекты в поляризованном свете, со светофильтра­ми, в инфракрасных или ультрафиолетовых лучах. Они дают возмож­ность электронным путем изменять масштаб, контрастность и яркость изображения.

Возможности морфологических исследований резко расширились с появлением электронной микроскопии. Просвечивающая электронная микроскопия основана на рассеянии электронов без изменения энергии при прохождении их через вещество или материал. Такие приборы ис­пользуют для изучения деталей микроструктуры объектов, находящих­ся за пределами разрешающей способности оптического микроскопа (мель­че 0,1 мкм). Он позволяет исследовать объекты — вещественные доказа­тельства в виде: тонких срезов (например, волокон или лакокрасочных покрытий для исследования особенностей морфологии их поверхности); суспензий, например горюче-смазочных материалов. Микроскопы про­свечивающего типа имеют разрешающую способность в несколько анг­стрем¹.

Растровая электронная микроскопия (РЭМ) основана на облуче­нии изучаемого объекта хорошо сфокусированным (с помощью специ­альной линзовой системы) электронным пучком предельно малого се­чения (зонд), обеспечивающим достаточно большую интенсивность от­ветного сигнала (вторичных электронов) от того участка объекта, на который попадает пучок. Разного рода сигналы представляют инфор­мацию об особенностях соответствующего участка объекта. Размер уча­стка определяется сечением зонда (от 1—2 до десятков ангстрем). Чтобы получить информацию о достаточно большой области, дающей пред­ставление о морфологии объекта, зонд заставляют обегать (сканиро­вать) заданную площадь по определенной программе. РЭМ, позволяю­щая повысить глубину резкости почти в 300 раз по сравнению с обыч­ным оптическим микроскопом и достигать увеличения до 200 000 крат, широко используется в экспертной практике для микротрасологичес-ких исследований, изучения морфологических признаков самых разно­образных микрочастиц: металлов, лакокрасочных покрытий, волос, волокон, почвы, минералов. Многие растровые электронные микро­скопы снабжены так называемыми микрозондами — приставками, по­зволяющими проводить рентгеноспектральный анализ элементного со­става изучаемой микрочастицы.

Рассмотрим далее методы анализа состава, структуры и свойств веществ и материалов, наиболее часто используемых в практике.

Методы элементного анализа используются для установления эле­ментного состава, т. е. качественного или количественного содержания определенных химических элементов (таблицы Менделеева) в данном ве­ществе или материале. Круг их достаточно широк, однако наиболее распространенными в экспертной практике являются следующие.

Эмиссионный спектральный анализ — с помощью источника иони­зации вещество пробы переводится в парообразное состояние и возбуж­дается спектр излучения этих паров. Проходя далее через входную щель специального прибора — спектрографа, излучение с помощью призмы

¹ Один ангстрем равен 10 ⁸ см.

§ 3. Методы и средства исследования доказательств

или дифракционной решетки разлагается на отдельные спектральные линии, которые затем регистрируются на фотопластинке или с помо­щью детектора. Качественный эмиссионный спектральный анализ осно­ван на установлении наличия или отсутствия в полученном спектре ана­литических линий искомых элементов, количественный — на измерении интенсивности спектральных линий, которые пропорциональны концен­трациям элементов в пробе. Широко используется для исследования взрывчатых веществ, металлов и сплавов, нефтепродуктов и горюче­смазочных материалов, лаков и красок и др.

Лазерный микроспектралъный анализ основан на поглощении ве­ществом сфокусированного лазерного излучения, благодаря высокой интенсивности которого начинается испарение вещества мишени и об­разуется облако паров — факел, служащий объектом исследования. За счет повышения температуры и других процессов происходит возбуж­дение и ионизация атомов факела с образованием плазмы, которая является источником анализируемого света. Фокусируя лазерное из­лучение, можно производить спектральный анализ микроколичеств ве­щества, локализованных в малых объемах (до 10"¹⁰ см³), и устанавли­вать качественный и количественный элементный состав самых разно­образных объектов практически без их разрушения.

Рентгеноспектралъный анализ. Проходя через вещество, рентгено­вское излучение поглощается, что приводит атомы вещества в возбуж­денное состояние. Возврат к исходному состоянию сопровождается спек­тральным рентгеновским излучением. По наличию спектральных линий различных элементов можно определить качественный, а по их интен­сивности — количественный состав вещества. Это один из наиболее удоб­ных методов элементногб анализа, который на качественном и часто полуколичественном уровне является практически неразрушающим, только в редких случаях при исследовании ряда объектов, как правило, органической природы, могут произойти видоизменения их отдельных свойств. Используется для исследования широкого круга объектов: метал­лов и сплавов, частиц почвы, лакокрасочных покрытий, материалов до­кументов, следов выстрела и пр. (рис. 10.7, 10.8).

Атомно-абсорбционный анализ — метод, основанный на поглоще­нии излучения свободными атомами. Через слой атомных паров пробы, получаемых с помощью атомизатора (обычно это пламя или трубчатая печь), пропускают излучение в диапазоне 190—850 нм. Поглощая кванты света, атомы переходят в возбужденные энергетические состояния. Этим переходам в атомных спектрах соответствуют так называемые резонан­сные линии, характерные для данного элемента. Концентрация того или иного элемента определяется исходя из соотношения интенсивности из­лучения до и после прохождения через поглощающий слой. Для установ­ления связи между поглощающей способностью и концентрацией веще­ства в атомизатор вводят несколько стандартных образцов с известным содержанием элемента и строят калибровочный график. Метод исполь­зуется для количественного элементного анализа и характеризуется очень высокой чувствительностью, быстротой, простотой пробоподготов-ки, однако малопригоден для обзорного анализа пробы неизвестного состава.

142 Глава 10. Концепция криминалистической техники

Рис. 10.7. Переносная установка р_ис. 10.8. Стационарный рентгеновский |

для рентгеноспектрального анализа спектрометр

Под молекулярным, составом объекта понимают качественное (коли- ] чественное) содержание в нем простых и сложных химических веществ, для установления которого используются методы молекулярного анализа. II Это прежде всего химико-аналитические методы, которые традиционно I применяются в криминалистике уже десятки лет, например капельный \\ анализ — химические реакции, проводимые с капельными количествами I растворов анализируемого вещества и реагента. Успех применения мето- f" да во многом зависит от правильного выбора и применения контрастных t цветных реакций. Используют для проведения в основном предварительных ] исследований ядовитых, наркотических и сильнодействующих, взрывча-? тых и других веществ. Для этого метода созданы наборы, учитывающие | работу с определенными видами следов: "Капля", "Капилляр" и др.

Другим весьма распространенным методом является микрокристал- I лоскопия, метод качественного химического анализа по образующимся 1 (при действии соответствующих реактивов на исследуемый раствор) ха- [ рактерным кристаллическим осадкам. Используется при исследовании | следов травления в документах, фармацевтических препаратов, ядови- | тых и сильнодействующих веществ и пр.

Однако основными методами исследования молекулярного состава! вещественных доказательств являются в настоящее время молекулярная I спектроскопия и хроматография. Молекулярная спектроскопия (спект-рофотометрия) — метод, позволяющий изучать качественный и коли­чественный молекулярный состав веществ, основанный на изучении спек- I тров поглощения, испускания и отражения электромагнитных волн,

§ 3. Методы и средства исследования доказательств 143

а также спектров люминесценции в диапазоне длин волн от ультрафи­олетового до инфракрасного излучения. Включает:

инфракрасную спектроскопию - — один из наиболее информативных методов, позволяющий исследовать молекулярный состав и природу ис­следуемых веществ. Основан на поглощении молекулами вещества ИК-излучения, что переводит их в возбужденное состояние. ИК-спект-ры поглощения регистрируют с помощью спектрофотометров. Использу­ется для установления состава нефтепродуктов, лакокрасочных покры­тий (связующего), парфюмерно-косметических товаров и пр. (рис. 10.9);

Рис. 10.9. Установка для молекулярной инфракрасной спектроскопии

с микроскопом

спектроскопию в видимой и ультрафиолетовой областях спектра, которая основана на поглощении электромагнитного излучения соеди­нениями, содержащими хромофорные (определяющие окраску веще­ства) и ауксохромные (не определяющие поглощения, но усиливающие его интенсивность) группы. По спектрам поглощения судят о качествен­ном составе и структуре молекул. Количественный (спектрофотометри-ческий) анализ основан на: переводе вещества, если оно бесцветно, в поглощающее световой поток окрашенное соединение с помощью опре­деленных реактивов; измерении оптической плотности с помощью спе­циального прибора — фотометра. Оптическая плотность при одинаковой толщине слоя тем больше, чем выше концентрация вещества в раство­ре. По электронным спектрам устанавливают, например, состав приме­сей и изменения, происходящие в объекте под воздействием окружа­ющей среды.

Хроматография используется для анализа сложных смесей веществ. Она основана на различном распределении компонентов между двумя фазами — неподвижной и подвижной (элюентом). В зависимости от агре­гатного состояния элюента различают газовую или жидкостную хрома-