Виталий Митричев - Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них
Наиболее распространенными методами морфоанализа в КИВМИ являются микроскопические. В экспертной практике используются и оптические микроскопы, изображение в которых образуется за счет взаимодействия с объектом ультрафиолетовых, видимых или инфракрасных лучей, и микроскопы электронные для работ, связанных с взаимодействием объекта с пучком электронов, и микроскопы рентгеновские, которые в практике экспертизы используются лишь эпизодически (рис. 27).
1.1. ОПТИЧЕСКАЯ МИКРОСКОПИЯ И МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ
Оптическая микроскопия в криминалистическом исследовании веществ, материалов и изделий используется в различных вариантах: анализ в проходящем свете методами светлого и темного поля, фазового контраста; анализ в поляризованном свете; наблюдение люминесценции в ультрафиолетовых лучах и др.
Рис. 27. Схема микроскопических методов исследования веществ и материалов
Методы оптической микроскопии предполагают использование оптических микроскопов различной конструкции. Конструктивные отличия обусловливают различие свойств микроскопов, их возможностей в исследовании объектов. В связи с этим микроскопические методы принято различать по виду используемого микроскопа, по виду физического явления, используемого в микроскопе. В практике КИВМИ наибольшее применение нашли следующие виды микроскопов:
• биологический;
• металлографический;
• сравнительный;
• поляризационный;
• люминесцентный;
• ультрамикроскоп;
• интерференционный.
Микроскопы бинокулярные стереоскопические (МБС)[97] являются классическими и содержат минимально необходимый комплект органов управления и выполняемых функций. Данные микроскопы имеют по одному объективу, по несколько сменных окуляров с различным увеличением и по две осветительные системы (на отражение и пропускание). Он позволяет получать объемное изображение объекта, исследовать его в отраженных и проходящих видимых лучах при сравнительно небольших увеличениях (до 100×), фотографировать при помощи микрофотонасадки и проводить измерения линейных величин. Отличительной характеристикой указанных микроскопов является большое рабочее расстояние (расстояние между поверхностью объекта и фронтальной — расположенной ближе к объекту — линзой объектива, что позволяет исследовать объекты достаточно большой толщины, например осмотреть рабочую поверхность предполагаемого орудия взлома с целью обнаружения частиц материалов взломанной преграды. Кроме того, немаловажно, что исследование с использованием подобных микроскопов не требует предварительной подготовки объектов.
Биологические микроскопы. Биологический микроскоп общего назначения «Биолам», большой исследовательский «МБИ-15» и другие представляют наиболее распространенную группу моделей приборов. Микроскопы этой группы предназначены для исследования таких прозрачных и полупрозрачных объектов КИВМИ, как, например, текстильные волокна, частицы наркотиков растительного происхождения, волокна бумаги и пр. Поэтому исследования в основном проводят в проходящем свете в светлом и темном поле. В конструкции рабочего стола микроскопа предусмотрен конденсор проходящего освещения — собирающая линза. Исследование объектов можно также проводить и в отраженном свете с помощью автономного осветителя. Оптическая система микроскопа часто содержит лишь один окуляр; исследуемые объекты не требуют большой глубины резкости, так как их исследование проводится в виде микропрепаратов[98]. В конструкции микроскопа, как правило, предусматривается несколько сменных объективов, позволяющих изменять увеличение. Для удобства работы сменные объективы монтируют на револьверной головке. Увеличение, даваемое подобными микроскопами, доходит до нескольких тысяч крат.
При исследовании микропрепараты требуют перемещения под объективом. Для этой цели микроскопы снабжены препаратоводителем, позволяющим перемещать объект по ортогональным осям и поворачивать вокруг своей оси. Механизм препаратоводителя имеет измерительные шкалы с нониусами (подобно штангенциркулю), что повышает точность перемещения объекта до десятых долей миллиметра и до долей угловой минуты.
Конструкция микроскопа позволяет вести фотографирование объектов с помощью микрофотонасадок типа МФН.
Металлографические микроскопы предназначены для исследования микроструктуры металлов и сплавов. При проведении металлографических исследований, как правило, применяют предварительную пробоподготовку, которая заключается в подготовке шлифов с последующим травлением соответствующими растворами или без него.
При металлографических исследованиях обычно определяют структуру сплавов, наличие фаз, их соотношение, сочетание, форму зерен, их размер, характер выделившихся фаз и т.п. По изменениям, которые произошли в металле, можно достоверно судить о тех технологических особенностях, которые произошли с данным металлом. Например, сравнительное исследование как в зоне пожара, так и в отстоящем от очага месте позволяет судить о величине температуры и времени термического воздействия на металл.
По устройству металлографические микроскопы делят на вертикальные и горизонтальные. В вертикальном микроскопе, например МИМ-7, можно вести исследование в темном или светлом поле, при вертикальном или косом освещении, а также в поляризованном свете с увеличением от 60× до 1440×.
Еще один вид вертикального металлографического микроскопа — ММР-4 по конструкции и возможностям превосходит микроскоп МИМ-7. Достоинством микроскопа ММР-4 является применение револьверной головки, в которую вмонтированы шесть плана-хроматических объективов, поворот которой включает в оптическую систему тот или иной объектив. Кроме того, микроскоп имеет панкратическую систему линз, что позволяет изменять увеличение микроскопов в 2-3 раза без изменения фокусировки.
Типовым горизонтальным металлографическим микроскопом является МИМ-8М. Он имеет оптическую систему с увеличением при зрительном наблюдении от 100× до 1350× и от 45× до 2000×. Для проведения фотосъемки объекта предусмотрен специальный оптический канал, обеспечивающий высокую четкость изображения.
В настоящее время в лабораториях применяют более совершенную модель микроскопа — МИМ-9. В этом микроскопе могут быть использованы все способы освещения, а также автоматизированы управление мехом фотокамеры, подача предметного столика и отработка экспозиции.
Все металлографические микроскопы имеют штатные иммерсионные объективы, увеличивающие оптическое разрешение и позволяющие реализовать увеличение более 500×.
Сравнительные микроскопы. Методы оптического наложения двух объектов в одном кадре нередко применяются в практике криминалистического исследования веществ, материалов и изделий при исследовании лакокрасочных покрытий, волокнистых и строительных материалов, почвы и пр. Устройством, позволяющим совмещать микроскопические трассы на объектах и фотографировать их, воссоздавать целое по линии разрыва, разлома, являются сравнительные микроскопы МС-51 и МСК-1. В отличие от МБС-10 эти микроскопы имеют два объектива и две осветительные системы.
Изображение объектов, расположенных под левым и правым объективами, сводится в одно единое изображение. Это же изображение снимают специальной камерой, встроенной в микроскоп. Линия раздела между двумя совмещаемыми изображениями перемещается.
Поляризационные микроскопы используются для исследования анизотропных объектов в поляризованном свете (проходящем и отраженном) и оснащены поляризатором для поляризации падающего на объект света, а также анализатором, анализирующим световой поток, прошедший или отраженный от исследуемого объекта. Это позволяет контрастировать бесцветные объекты, не окрашивая их химическими реактивами, т.е. не изменяя объекта. В остальном конструкция поляризационного микроскопа аналогична микроскопу МБС-10. Поляризатор располагают между осветителем и объектом, а анализатор за объектом.
Поляризационные микроскопы в КИВМИ предназначены, например, для исследования волокнистых материалов, обнаружения следов парафина в осалке пыжей патронов к охотничьим ружьям и т.д. Эта возможность возникает вследствие того, что подобные объекты изменяют плоскость поляризации света. Если падающему на объект свету придать определенную плоскость поляризации, то после прохождения или отражения от объекта разные области по-разному изменят плоскость поляризации, в результате чего в окуляре микроскопа будут иметь разную окраску.
