拉曼光谱技术在刑侦领域的应用

拉曼光谱技术在刑侦领域的应用

    法庭鉴定领域，拉曼光谱大有用武之地，尤其是激光共焦显微拉曼光谱仪的出现，给法庭的物证鉴定提供了重要的设备。拉曼光谱可以分析固体和液体状的爆炸品及微量的枪击残留物，可以探测和分析违禁药品，甚至混在粉末物质中的微量毒物，麻醉品粉末也可被检测出来。由于解决了油漆涂层组分的难点，在分析交通事故物证方面发挥了重要作用。利用显微拉曼光谱还可以对各种碳素笔的微量笔迹进行拉曼光谱研究。另外，利用红外光谱和拉曼光谱的互补特性，采用双光谱对微量物证同时分析并加以对比，还可以增加鉴定的可靠性。

    随着市场经济的不断发展和人们法制观念的增强，在商务活动、财产保护、经济往来和刑事侦查中，对票据、合同、文件、证件、收条、借条、账单、发票、信件、遗嘱、协议等文书检材的检验要求越来越多，希望能鉴定出其中的文字内容、数字、签名、书写时间和标称时间等是否被添加、伪造、篡改。司法界的文件检验鉴定部门，使用的传统检验方法有红外光谱法、薄层色谱法、气相和液相色谱法、溶解法、红外和紫外灯光法。但这些方法除红外和紫外灯光法(文检仪)外，实验操作都费时费力，灵敏度低，特别的不足之处是对检材的破坏性，因此受到很大的局限。

  显微激光拉曼光谱技术是一种新型可靠的检测技术，可以进行区分物质分子结构的研究。它采用CCD接受信号并作光电转换，灵敏度高，适于快速检测微量、痕量样品，且具有对样品非接触和非破坏性的特点，特别可以在司法文书鉴定上一显身手。目前，发达国家已将该项技术应用于法庭科学中。拉曼光谱可用于笔迹、指纹、文件和印章的鉴定等侦查工作。例如，对不同的书写笔迹进行检验；对含碳素成分的笔迹进行检验；对打印文件、复印文件、印刷文件、传真文件进行检验；对印文、指纹上的印泥、印油进行检验。

应用实例：

1. 纸张主体成分是纤维，而检验纸张中其他添加成分是区分不同厂家配方的关键。目前，国内外对纸张鉴定的报道多限定在纤维分析上，或者采用溶剂溶解后进行色谱分析，这些分析方法都对检材有较大的破坏。而且纸张在制造构成中使用了大量漂白剂，进行增白处理，具有很强的荧光性，一般的激发波长，很难得到有效的拉曼光谱。使用较长波长激发，可以解决荧光干扰的问题。

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图 1选取常见三种品牌白色纸张，扣除背景干扰。不同同纸张使用1064nm激发，在特定区域可以通过拉曼光谱区分纸张的不同。（3号相对其他两种纸张，在805，842cm-1具有拉曼峰，2号在1475cm-1处有特征峰。）

2. 红色印泥的主要成分是涂料黄、银珠、大红粉、重晶石粉、蓖麻油、牛油、陶土、乙萘酚、石炭酸、艾绒或木棉等，各厂家出品的印泥配料各有不同。通过盖印，印泥色料转移到纸张上，蓖麻油、牛油使印迹被纸张吸收并在纸张表面结膜，牢固地固着在纸张上。乙萘酚和石炭酸为油溶性防腐剂，防止艾绒生霉。正因为各个品牌的印泥配方成分不同，在拉曼光谱中它们的谱线也各不相同。司法鉴定中的文件很多为借据、合同、契约、收条等，常盖有公章或名章，伪造公章和名章的方法有手工刻制、照相制版和彩色复印法等。只要有对应的真实使用的印泥印油样本，这种种方法伪造的印迹，显微拉曼光谱技术都是易于鉴别区分的。

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图 2两种市面常见品牌的水性红色印泥的鉴别，根据特征峰的不同，从图中可以明显的区分两种红色印泥。

3.黑色签字墨迹的主要成分为碳黑等，在司法文检的检测中占有非常重要的部分。黑色墨水或者黑色碳粉印刷品对光具有很强的吸收能力，而且在纸张上的黑色墨水具有较强的荧光激发，使用普通的显微共聚焦拉曼进行测试，很难获得有效的拉曼光谱，而且较短的激发波长会产生大量的能量，灼烧测试样品。使用1064nm激发波长，能够很好的解决这方面的问题。1064nm波长不仅能极大抑制荧光产生，而且较长的激发波长，能量较低，热量较少，不会灼烧样品。

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图 3黑色签字笔迹测试

4.其他物证分析

A．毒物​

图 4街头毒物：Yaba；

B.微量物证

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图 5现场微量物证：树粉&花粉区别；

C．纤维

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图 6 不同色彩纤维对比分析，测点面积小于10微米；图示 a) 无色纤维b) 红色纤维c) 蓝色纤维d) 黄色纤维。

D.油漆

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图 7三种不同的蓝色油漆的拉曼光谱 ，采样区域小于10 微米颗粒