ახალი ამბები

ჩვენ ვიყენებთ ქუქიებს თქვენი გამოცდილების გასაუმჯობესებლად.ამ საიტის დათვალიერების გაგრძელებით თქვენ ეთანხმებით ჩვენს მიერ ქუქიების გამოყენებას.Მეტი ინფორმაცია.
როდესაც ხდება ავტოსაგზაო შემთხვევის შესახებ შეტყობინება და ერთ-ერთი მანქანა ტოვებს შემთხვევის ადგილს, სასამართლო ლაბორატორიებს ხშირად ევალებათ მტკიცებულებების მოპოვება.
ნარჩენი მტკიცებულებები მოიცავს გატეხილ მინას, გატეხილ ფარებს, უკანა შუქებს ან ბამპერებს, ასევე მოცურების კვალს და საღებავის ნარჩენებს.როდესაც მანქანა ეჯახება ობიექტს ან ადამიანს, საღებავი სავარაუდოდ გადაიცემა ლაქების ან ჩიპების სახით.
საავტომობილო საღებავი, როგორც წესი, არის სხვადასხვა ინგრედიენტების რთული ნაზავი, რომელიც გამოიყენება მრავალ ფენაში.მიუხედავად იმისა, რომ ეს სირთულე ართულებს ანალიზს, ის ასევე იძლევა უამრავ პოტენციურად მნიშვნელოვან ინფორმაციას ავტომობილის იდენტიფიკაციისთვის.
რამანის მიკროსკოპია და ფურიეს ტრანსფორმაციის ინფრაწითელი (FTIR) არის ზოგიერთი ძირითადი ტექნიკა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამგვარი პრობლემების გადასაჭრელად და ხელი შეუწყოს კონკრეტული ფენების არა-დესტრუქციულ ანალიზს მთლიანი საფარის სტრუქტურაში.
საღებავის ჩიპის ანალიზი იწყება სპექტრალური მონაცემებით, რომლებიც შეიძლება პირდაპირ შევადაროთ საკონტროლო ნიმუშებს ან გამოყენებული იქნას მონაცემთა ბაზასთან ერთად მანქანის მარკის, მოდელისა და წლის დასადგენად.
სამეფო კანადის ცხენოსანი პოლიცია (RCMP) ინახავს ერთ-ერთ ასეთ მონაცემთა ბაზას, Paint Data Query (PDQ) მონაცემთა ბაზას.მონაწილე კრიმინალისტიკური ლაბორატორიების წვდომა შესაძლებელია ნებისმიერ დროს, რათა დაეხმაროს მონაცემთა ბაზის შენარჩუნებასა და გაფართოებას.
ეს სტატია ყურადღებას ამახვილებს ანალიზის პროცესის პირველ საფეხურზე: საღებავის ჩიპებიდან სპექტრული მონაცემების შეგროვება FTIR და რამანის მიკროსკოპის გამოყენებით.
FTIR მონაცემები შეგროვდა Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR მიკროსკოპის გამოყენებით;რამანის სრული მონაცემები შეგროვდა Thermo Scientific™ DXR3xi Raman მიკროსკოპის გამოყენებით.საღებავების ჩიპები ამოიღეს მანქანის დაზიანებული ნაწილებიდან: ერთი კარის პანელიდან ამოჭრილი, მეორე ბამპერიდან.
განივი კვეთის ნიმუშების მიმაგრების სტანდარტული მეთოდია მათი ეპოქსიდით ჩამოსხმა, მაგრამ თუ ფისი შეაღწევს ნიმუშს, შეიძლება გავლენა იქონიოს ანალიზის შედეგებზე.ამის თავიდან ასაცილებლად, საღებავის ნაჭრები მოთავსებულია პოლი(ტეტრაფტორეთილენის) (PTFE) ორ ფურცელს შორის ჯვარედინი მონაკვეთზე.
ანალიზის დაწყებამდე საღებავის ჩიპის კვეთა ხელით გამოეყო PTFE-დან და ჩიპი მოათავსეს ბარიუმის ფტორიდის (BaF2) ფანჯარაზე.FTIR რუკა შესრულდა გადაცემის რეჟიმში 10 x 10 μm2 დიაფრაგმის, ოპტიმიზებული 15x ობიექტისა და კონდენსატორის და 5 μm სიმაღლის გამოყენებით.
იგივე ნიმუშები გამოყენებული იქნა რამანის ანალიზისთვის თანმიმდევრულობისთვის, თუმცა თხელი BaF2 ფანჯრის ჯვარი არ არის საჭირო.აღსანიშნავია, რომ BaF2-ს აქვს რამანის პიკი 242 სმ-1-ზე, რომელიც შეიძლება სუსტი მწვერვალად გამოვიჩინოთ ზოგიერთ სპექტრში.სიგნალი არ უნდა იყოს დაკავშირებული საღებავის ფანტელებთან.
მიიღეთ რამანის სურათები სურათის პიქსელის ზომის 2 μm და 3 μm გამოყენებით.სპექტრული ანალიზი ჩატარდა ძირითადი კომპონენტების პიკებზე და იდენტიფიკაციის პროცესს დაეხმარა ისეთი ტექნიკის გამოყენება, როგორიცაა მრავალკომპონენტიანი ძიება კომერციულად ხელმისაწვდომ ბიბლიოთეკებთან შედარებით.
ბრინჯი.1. ტიპიური ოთხფენიანი საავტომობილო საღებავის ნიმუშის დიაგრამა (მარცხნივ).მანქანის კარიდან აღებული საღებავის ჩიპების ჯვარედინი ვიდეო მოზაიკა (მარჯვნივ).გამოსახულების კრედიტი: Thermo Fisher Scientific – მასალები და სტრუქტურული ანალიზი
მიუხედავად იმისა, რომ ნიმუშში საღებავის ფანტელების ფენების რაოდენობა შეიძლება განსხვავდებოდეს, ნიმუშები, როგორც წესი, შედგება დაახლოებით ოთხი ფენისგან (სურათი 1).უშუალოდ ლითონის სუბსტრატზე გამოყენებული ფენა არის ელექტროფორეზული პრაიმერის ფენა (დაახლოებით 17-25 მკმ სისქით), რომელიც ემსახურება ლითონის დაცვას გარემოსგან და ემსახურება როგორც სამონტაჟო ზედაპირს საღებავის შემდგომი ფენებისთვის.
შემდეგი ფენა არის დამატებითი პრაიმერი, ღვეზელი (დაახლოებით 30-35 მიკრონი სისქის), რათა უზრუნველყოს გლუვი ზედაპირი საღებავის შემდეგი სერიის ფენებისთვის.შემდეგ მოდის საბაზისო საფარი ან საბაზისო საფარი (დაახლოებით 10-20 მკმ სისქით), რომელიც შედგება საბაზისო საღებავის პიგმენტისგან.ბოლო ფენა არის გამჭვირვალე დამცავი ფენა (დაახლოებით 30-50 მიკრონი სისქით), რომელიც ასევე უზრუნველყოფს პრიალა დასრულებას.
საღებავის კვალის ანალიზის ერთ-ერთი მთავარი პრობლემა არის ის, რომ საღებავების ყველა ფენა არ არის აუცილებლად წარმოდგენილი როგორც საღებავის ჩიპები და ლაქები.გარდა ამისა, სხვადასხვა რეგიონის ნიმუშებს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული შემადგენლობა.მაგალითად, საღებავის ჩიპები ბამპერზე შეიძლება შედგებოდეს ბამპერის მასალისა და საღებავისგან.
საღებავის ჩიპის ხილული განივი კვეთის გამოსახულება ნაჩვენებია სურათზე 1. ხილულ სურათზე ჩანს ოთხი ფენა, რომელიც კორელაციაშია ინფრაწითელი ანალიზით გამოვლენილ ოთხ ფენასთან.
მთელი ჯვრის მონაკვეთის რუკების შედგენის შემდეგ, ცალკეული ფენების იდენტიფიცირება მოხდა სხვადასხვა მწვერვალების FTIR გამოსახულების გამოყენებით.ოთხი ფენის წარმომადგენლობითი სპექტრები და ასოცირებული FTIR გამოსახულებები ნაჩვენებია ნახ.2. პირველი ფენა შეესაბამებოდა გამჭვირვალე აკრილის საფარს, რომელიც შედგებოდა პოლიურეთანის, მელამინის (პიკი 815 სმ-1) და სტირონისაგან.
მეორე ფენა, საბაზისო (ფერადი) ფენა და გამჭვირვალე ფენა ქიმიურად მსგავსია და შედგება აკრილის, მელამინისა და სტირონისგან.
მიუხედავად იმისა, რომ ისინი მსგავსია და არ არის გამოვლენილი სპეციფიკური პიგმენტური მწვერვალები, სპექტრები მაინც აჩვენებენ განსხვავებებს, ძირითადად პიგმენტის ინტენსივობის თვალსაზრისით.1 ფენის სპექტრი აჩვენებს უფრო ძლიერ მწვერვალებს 1700 სმ-1 (პოლიურეთანი), 1490 სმ-1, 1095 სმ-1 (CO) და 762 სმ-1.
პიკური ინტენსივობა 2 ფენის სპექტრში იზრდება 2959 სმ-1 (მეთილი), 1303 სმ-1, 1241 სმ-1 (ეთერი), 1077 სმ-1 (ეთერი) და 731 სმ-1.ზედაპირის ფენის სპექტრი შეესაბამებოდა იზოფტალის მჟავაზე დაფუძნებული ალკიდის ფისის ბიბლიოთეკის სპექტრს.
e-coat პრაიმერის საბოლოო ფენა არის ეპოქსიდური და შესაძლოა პოლიურეთანი.საბოლოო ჯამში, შედეგები შეესაბამებოდა იმას, რაც ჩვეულებრივ გვხვდება ავტომობილების საღებავებში.
თითოეულ ფენაში სხვადასხვა კომპონენტის ანალიზი ჩატარდა კომერციულად ხელმისაწვდომი FTIR ბიბლიოთეკების გამოყენებით და არა ავტომობილების საღებავის მონაცემთა ბაზების გამოყენებით, ასე რომ, სანამ დამთხვევები წარმომადგენლობითია, ისინი შეიძლება არ იყოს აბსოლუტური.
ამ ტიპის ანალიზისთვის შექმნილი მონაცემთა ბაზის გამოყენება გაზრდის ავტომობილის მარკის, მოდელისა და წლის ხილვადობას.
სურათი 2. ოთხი იდენტიფიცირებული ფენის წარმომადგენლობითი FTIR სპექტრები მანქანის კარის საღებავის კვეთაში.ინფრაწითელი გამოსახულებები წარმოიქმნება პიკის რეგიონებიდან, რომლებიც დაკავშირებულია ცალკეულ ფენებთან და ზედმიწევნით ვიდეო სურათზე.წითელი უბნები აჩვენებს ცალკეული ფენების მდებარეობას.დიაფრაგმის 10 x 10 μm2 და ნაბიჯის ზომის 5 μm გამოყენებით, ინფრაწითელი გამოსახულება მოიცავს 370 x 140 μm2 ფართობს.გამოსახულების კრედიტი: Thermo Fisher Scientific – მასალები და სტრუქტურული ანალიზი
ნახ.3 გვიჩვენებს ბამპერის საღებავის ჩიპების ჯვრის მონაკვეთის ვიდეო სურათს, მინიმუმ სამი ფენა აშკარად ჩანს.
ინფრაწითელი კვეთის სურათები ადასტურებს სამი განსხვავებული ფენის არსებობას (ნახ. 4).გარე ფენა არის გამჭვირვალე საფარი, სავარაუდოდ, პოლიურეთანი და აკრილი, რომელიც თანმიმდევრული იყო კომერციული სასამართლო ბიბლიოთეკების გამჭვირვალე ფენის სპექტრებთან შედარებით.
მიუხედავად იმისა, რომ ფუძის (ფერადი) საფარის სპექტრი ძალიან ჰგავს გამჭვირვალე საფარის სპექტრს, ის მაინც საკმარისად განსხვავებულია, რომ გამოირჩეოდეს გარე ფენისგან.მნიშვნელოვანი განსხვავებებია მწვერვალების შედარებით ინტენსივობაში.
მესამე ფენა შეიძლება იყოს თავად ბამპერის მასალა, რომელიც შედგება პოლიპროპილენისა და ტალკისგან.ტალკი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც პოლიპროპილენის გამაძლიერებელი შემავსებელი მასალის სტრუქტურული თვისებების გასაძლიერებლად.
ორივე გარე ფენა შეესაბამებოდა საავტომობილო საღებავებში გამოყენებულ ფენებს, მაგრამ პრაიმერის ფენაში არ იყო გამოვლენილი კონკრეტული პიგმენტური მწვერვალები.
ბრინჯი.3. მანქანის ბამპერიდან აღებული საღებავის ჩიპების ჯვრის მონაკვეთის ვიდეო მოზაიკა.გამოსახულების კრედიტი: Thermo Fisher Scientific – მასალები და სტრუქტურული ანალიზი
ბრინჯი.4. სამი გამოვლენილი ფენის წარმომადგენლობითი FTIR სპექტრი ბამპერზე საღებავის ჩიპების ჯვარედინი განყოფილებაში.ინფრაწითელი გამოსახულებები წარმოიქმნება პიკის რეგიონებიდან, რომლებიც დაკავშირებულია ცალკეულ ფენებთან და ზედმიწევნით ვიდეო სურათზე.წითელი უბნები აჩვენებს ცალკეული ფენების მდებარეობას.დიაფრაგმის 10 x 10 μm2 და ნაბიჯის ზომის 5 μm გამოყენებით, ინფრაწითელი გამოსახულება მოიცავს 535 x 360 μm2 ფართობს.გამოსახულების კრედიტი: Thermo Fisher Scientific – მასალები და სტრუქტურული ანალიზი
რამანის გამოსახულების მიკროსკოპია გამოიყენება ჯვარედინი სექციების სერიის გასაანალიზებლად, ნიმუშის შესახებ დამატებითი ინფორმაციის მისაღებად.თუმცა, რამანის ანალიზი გართულებულია ნიმუშის მიერ გამოსხივებული ფლუორესცენციით.რამდენიმე სხვადასხვა ლაზერული წყარო (455 ნმ, 532 ნმ და 785 ნმ) იქნა ტესტირება ფლუორესცენციის ინტენსივობასა და რამანის სიგნალის ინტენსივობას შორის ბალანსის შესაფასებლად.
კარებზე საღებავის ჩიპების ანალიზისთვის საუკეთესო შედეგებს ღებულობს ლაზერი 455 ნმ ტალღის სიგრძით;მიუხედავად იმისა, რომ ფლუორესცენცია ჯერ კიდევ არსებობს, ბაზის კორექცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას მის საწინააღმდეგოდ.თუმცა, ეს მიდგომა არ იყო წარმატებული ეპოქსიდური ფენებზე, რადგან ფლუორესცენცია ძალიან შეზღუდული იყო და მასალა მიდრეკილია ლაზერული დაზიანების მიმართ.
მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი ლაზერი სხვებზე უკეთესია, არცერთი ლაზერი არ არის შესაფერისი ეპოქსიდური ანალიზისთვის.რამანის ჯვარედინი ანალიზი საღებავის ჩიპების ბამპერზე 532 ნმ ლაზერის გამოყენებით.ფლუორესცენციის წვლილი ჯერ კიდევ არსებობს, მაგრამ ამოღებულია საბაზისო კორექტირებით.
ბრინჯი.5. მანქანის კარის ჩიპის ნიმუშის პირველი სამი ფენის რამანის წარმომადგენლობითი სპექტრები (მარჯვნივ).მეოთხე ფენა (ეპოქსიდი) დაიკარგა ნიმუშის დამზადებისას.სპექტრები საბაზისო კორექტირებული იყო ფლუორესცენციის ეფექტის მოსაშორებლად და შეგროვდა 455 ნმ ლაზერის გამოყენებით.116 x 100 μm2 ფართობი ნაჩვენები იყო პიქსელის ზომით 2 μm.განივი ვიდეო მოზაიკა (ზედა მარცხენა).რამანის მრუდის მრავალგანზომილებიანი გარჩევადობის (MCR) განივი გამოსახულება (ქვედა მარცხნივ).გამოსახულების კრედიტი: Thermo Fisher Scientific – მასალები და სტრუქტურული ანალიზი
მანქანის კარის საღებავის ჯვრის მონაკვეთის რამანის ანალიზი ნაჩვენებია სურათზე 5;ეს ნიმუში არ აჩვენებს ეპოქსიდური ფენას, რადგან ის დაიკარგა მომზადების დროს.თუმცა, ვინაიდან ეპოქსიდური ფენის რამანის ანალიზი აღმოჩნდა პრობლემური, ეს არ განიხილებოდა პრობლემად.
1 ფენის რამანის სპექტრში დომინირებს სტირონის არსებობა, ხოლო კარბონილის პიკი გაცილებით ნაკლებად ინტენსიურია, ვიდრე IR სპექტრში.FTIR-თან შედარებით, რამანის ანალიზი აჩვენებს მნიშვნელოვან განსხვავებებს პირველი და მეორე ფენების სპექტრებში.
ყველაზე ახლოს Raman მატჩი საბაზისო საფარი არის perylene;მიუხედავად იმისა, რომ ზუსტად არ ემთხვევა, ცნობილია, რომ პერილენის წარმოებულები გამოიყენება პიგმენტებში საავტომობილო საღებავებში, ამიტომ შეიძლება წარმოადგენდეს პიგმენტს ფერის ფენაში.
ზედაპირული სპექტრები შეესაბამებოდა იზოფტალიურ ალკიდურ ფისებს, თუმცა მათ ასევე გამოავლინეს ნიმუშებში ტიტანის დიოქსიდის (TiO2, რუტილი) არსებობა, რაც ზოგჯერ ძნელი იყო FTIR-ით დაფიქსირება, რაც დამოკიდებულია სპექტრულ წყვეტაზე.
ბრინჯი.6. ბამპერზე (მარჯვნივ) საღებავის ჩიპების ნიმუშის წარმომადგენლობითი რამანის სპექტრი.სპექტრები შესწორდა საბაზისო ხაზით, რათა ამოეღო ფლუორესცენციის ეფექტი და შეგროვდა 532 ნმ ლაზერის გამოყენებით.195 x 420 μm2 ფართობი ნაჩვენები იყო პიქსელის ზომით 3 მკმ.განივი ვიდეო მოზაიკა (ზედა მარცხენა).რამანის MCR გამოსახულება ნაწილობრივი კვეთის (ქვედა მარცხნივ).გამოსახულების კრედიტი: Thermo Fisher Scientific – მასალები და სტრუქტურული ანალიზი
ნახ.6 გვიჩვენებს ბამპერზე საღებავის ჩიპების ჯვარი მონაკვეთის რამანის გაფანტვის შედეგებს.აღმოაჩინეს დამატებითი ფენა (ფენა 3), რომელიც ადრე არ იყო აღმოჩენილი FTIR-ის მიერ.
გარე ფენასთან ყველაზე ახლოს არის სტიროლის, ეთილენის და ბუტადიენის კოპოლიმერი, მაგრამ ასევე არსებობს დამატებითი უცნობი კომპონენტის არსებობის მტკიცებულება, რასაც მოწმობს მცირე აუხსნელი კარბონილის პიკი.
საბაზისო საფარის სპექტრი შეიძლება ასახავდეს პიგმენტის შემადგენლობას, ვინაიდან სპექტრი გარკვეულწილად შეესაბამება პიგმენტად გამოყენებულ ფტალოციანინის ნაერთს.
აქამდე უცნობი ფენა ძალიან თხელია (5 მკმ) და ნაწილობრივ შედგება ნახშირბადისა და რუტილისგან.ამ ფენის სისქის და იმ ფაქტის გამო, რომ TiO2 და ნახშირბადი FTIR-ით ძნელია გამოვლენილი, გასაკვირი არ არის, რომ ისინი არ იქნა აღმოჩენილი IR ანალიზით.
FT-IR შედეგების მიხედვით, მეოთხე ფენა (ბამპერის მასალა) იდენტიფიცირებული იყო, როგორც პოლიპროპილენი, მაგრამ რამანის ანალიზმა ასევე აჩვენა ნახშირბადის არსებობა.მიუხედავად იმისა, რომ FITR-ში დაფიქსირებული ტალკის არსებობა არ არის გამორიცხული, ზუსტი იდენტიფიკაცია შეუძლებელია, რადგან შესაბამისი რამანის პიკი ძალიან მცირეა.
საავტომობილო საღებავები ინგრედიენტების კომპლექსური ნარევებია და მიუხედავად იმისა, რომ მას შეუძლია მრავალი საიდენტიფიკაციო ინფორმაციის მიწოდება, ის ასევე აქცევს ანალიზს მთავარ გამოწვევად.საღებავის ჩიპების ნიშნების ეფექტურად აღმოჩენა შესაძლებელია Nicolet RaptIR FTIR მიკროსკოპის გამოყენებით.
FTIR არის არა-დესტრუქციული ანალიზის ტექნიკა, რომელიც გვაწვდის სასარგებლო ინფორმაციას საავტომობილო საღებავის სხვადასხვა ფენებისა და კომპონენტების შესახებ.
ეს სტატია განიხილავს საღებავის ფენების სპექტროსკოპულ ანალიზს, მაგრამ შედეგების უფრო საფუძვლიან ანალიზს, საეჭვო მანქანებთან პირდაპირი შედარების ან სპეციალური სპექტრული მონაცემთა ბაზების მეშვეობით, შეუძლია უფრო ზუსტი ინფორმაციის მიწოდება მტკიცებულების წყაროსთან შესატყვისად.