Yangiliklar

Tajribangizni yaxshilash uchun cookie-fayllardan foydalanamiz.Ushbu saytni ko'rib chiqishni davom ettirish orqali siz cookie-fayllardan foydalanishimizga rozilik bildirasiz.Batafsil ma'lumot.
Yo'l-transport hodisasi haqida xabar berilsa va transport vositalaridan biri voqea joyini tark etganda, ko'pincha sud-tibbiyot laboratoriyalariga dalillarni tiklash vazifasi yuklanadi.
Qolgan dalillarga singan shisha, singan faralar, orqa chiroqlar yoki bamperlar, shuningdek, sirpanish izlari va bo'yoq qoldiqlari kiradi.Avtomobil biror narsa yoki odam bilan to'qnashganda, bo'yoq dog'lar yoki chiplar shaklida o'tishi mumkin.
Avtomobil bo'yoqlari odatda bir necha qatlamlarda qo'llaniladigan turli ingredientlarning murakkab aralashmasidir.Ushbu murakkablik tahlilni murakkablashtirgan bo'lsa-da, u transport vositasini identifikatsiya qilish uchun juda ko'p potentsial muhim ma'lumotlarni taqdim etadi.
Raman mikroskopiyasi va Fourier transform infraqizil (FTIR) bu kabi muammolarni hal qilish va qoplamaning umumiy tuzilishidagi o'ziga xos qatlamlarni buzilmaydigan tahlil qilish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan asosiy usullardan biridir.
Bo'yoq chiplari tahlili to'g'ridan-to'g'ri nazorat namunalari bilan taqqoslanadigan yoki avtomobilning markasi, modeli va yilini aniqlash uchun ma'lumotlar bazasi bilan birgalikda ishlatilishi mumkin bo'lgan spektral ma'lumotlardan boshlanadi.
Kanada qirollik politsiyasi (RCMP) shunday ma'lumotlar bazasini, Paint Data Query (PDQ) ma'lumotlar bazasini saqlaydi.Ma'lumotlar bazasini saqlash va kengaytirishga yordam berish uchun ishtirok etuvchi sud-tibbiyot laboratoriyalariga istalgan vaqtda kirish mumkin.
Ushbu maqola tahlil jarayonining birinchi bosqichiga qaratilgan: FTIR va Raman mikroskopidan foydalangan holda bo'yoq chiplaridan spektral ma'lumotlarni yig'ish.
FTIR ma'lumotlari Thermo Scientific™ Nicolet™ RaptIR™ FTIR mikroskopi yordamida to'plangan;to'liq Raman ma'lumotlari Thermo Scientific™ DXR3xi Raman mikroskopi yordamida to'plangan.Bo'yoq chiplari mashinaning shikastlangan qismlaridan olingan: biri eshik panelidan, ikkinchisi bamperdan singan.
Ko'ndalang kesimli namunalarni biriktirishning standart usuli ularni epoksi bilan quyishdir, ammo agar qatronlar namunaga kirsa, tahlil natijalari ta'sir qilishi mumkin.Bunga yo'l qo'ymaslik uchun bo'yoq bo'laklari ikkita poli(tetrafloroetilen) (PTFE) varaqlari orasiga kesma bo'ylab joylashtirildi.
Tahlil qilishdan oldin, bo'yoq chipining kesimi PTFE dan qo'lda ajratilgan va chip bariy ftorid (BaF2) oynasiga joylashtirilgan.FTIR xaritasi uzatish rejimida 10 x 10 mkm2 diafragma, optimallashtirilgan 15x ob'ektiv va kondensator va 5 mikron pitch yordamida amalga oshirildi.
Xuddi shu namunalar mustahkamlik uchun Raman tahlili uchun ishlatilgan, garchi yupqa BaF2 oyna kesmasi talab qilinmaydi.Shuni ta'kidlash kerakki, BaF2 242 sm-1 da Raman cho'qqisiga ega, uni ba'zi spektrlarda zaif cho'qqi sifatida ko'rish mumkin.Signal bo'yoq parchalari bilan bog'lanmasligi kerak.
Raman tasvirlarini 2 mikron va 3 mikron piksel o'lchamlari yordamida oling.Spektral tahlil asosiy komponent cho'qqilarida amalga oshirildi va identifikatsiyalash jarayoni tijoratda mavjud kutubxonalar bilan taqqoslaganda ko'p komponentli qidiruvlar kabi usullardan foydalanishga yordam berdi.
Guruch.1. Odatda to'rt qavatli avtomobil bo'yoq namunasining diagrammasi (chapda).Avtomobil eshigidan olingan bo'yoq chiplarining kesma video mozaikasi (o'ngda).Tasvir krediti: Thermo Fisher Scientific - Materiallar va strukturaviy tahlil
Namunadagi bo'yoq parchalari qatlamlari soni har xil bo'lishi mumkin bo'lsa-da, namunalar odatda taxminan to'rtta qatlamdan iborat (1-rasm).To'g'ridan-to'g'ri metall taglikka qo'llaniladigan qatlam metallni atrof-muhitdan himoya qilish uchun xizmat qiladigan va keyingi bo'yoq qatlamlari uchun o'rnatish yuzasi bo'lib xizmat qiladigan elektroforetik primer qatlami (taxminan 17-25 mikron qalinligi).
Keyingi qatlam bo'yoq qatlamlarining keyingi seriyasi uchun silliq sirtni ta'minlash uchun qo'shimcha primer, macun (taxminan 30-35 mikron qalinligi).Keyin asosiy bo'yoq pigmentidan iborat bo'lgan asosiy qoplama yoki asosiy qoplama (qalinligi taxminan 10-20 mikron) keladi.Oxirgi qatlam shaffof himoya qatlami (taxminan 30-50 mikron qalinligi) bo'lib, u ham porloq qoplamani ta'minlaydi.
Bo'yoq izlarini tahlil qilishning asosiy muammolaridan biri shundaki, asl avtomobildagi bo'yoqning barcha qatlamlari bo'yoq chiplari va dog'lar sifatida mavjud emas.Bundan tashqari, turli mintaqalardagi namunalar turli xil tarkibga ega bo'lishi mumkin.Misol uchun, bamperdagi bo'yoq chiplari bamper materiali va bo'yoqdan iborat bo'lishi mumkin.
Bo'yoq chipining ko'rinadigan kesma tasviri 1-rasmda ko'rsatilgan. Ko'rinadigan tasvirda to'rtta qatlam ko'rinadi, bu infraqizil tahlil orqali aniqlangan to'rtta qatlam bilan bog'liq.
Butun kesmani xaritalashdan so'ng, har xil tepalik joylarining FTIR tasvirlari yordamida alohida qatlamlar aniqlandi.To'rt qatlamning vakillik spektrlari va tegishli FTIR tasvirlari 2-rasmda ko'rsatilgan.2. Birinchi qatlam poliuretan, melamin (815 sm-1 da cho'qqi) va stiroldan tashkil topgan shaffof akril qoplamaga to'g'ri keldi.
Ikkinchi qatlam, asosiy (rang) qatlam va shaffof qatlam kimyoviy jihatdan o'xshash bo'lib, akril, melamin va stiroldan iborat.
Garchi ular bir-biriga o'xshash bo'lsa-da va o'ziga xos pigment cho'qqilari aniqlanmagan bo'lsa-da, spektrlar hali ham farqlarni ko'rsatadi, asosan tepalik intensivligi bo'yicha.1-qavat spektri 1700 sm-1 (poliuretan), 1490 sm-1, 1095 sm-1 (CO) va 762 sm-1 da kuchliroq cho'qqilarni ko'rsatadi.
2-qatlam spektridagi eng yuqori intensivlik 2959 sm-1 (metil), 1303 sm-1, 1241 sm-1 (efir), 1077 sm-1 (efir) va 731 sm-1 ga oshadi.Sirt qatlamining spektri izoftalik kislotaga asoslangan alkid qatronining kutubxona spektriga to'g'ri keldi.
Elektron qoplamali astarning oxirgi qatlami epoksi va ehtimol poliuretandir.Oxir oqibat, natijalar odatda avtomobil bo'yoqlarida topilgan natijalarga mos keldi.
Har bir qatlamdagi turli komponentlarning tahlili avtomobil bo'yoqlari ma'lumotlar bazalari emas, balki sotuvda mavjud bo'lgan FTIR kutubxonalari yordamida amalga oshirildi, shuning uchun mosliklar vakili bo'lsa-da, ular mutlaq bo'lmasligi mumkin.
Ushbu turdagi tahlil uchun mo'ljallangan ma'lumotlar bazasidan foydalanish hatto avtomobilning markasi, modeli va yilining ko'rinishini oshiradi.
Shakl 2. Chizib tashlangan avtomobil eshigi bo'yog'ining kesimida to'rtta aniqlangan qatlamning vakili FTIR spektrlari.Infraqizil tasvirlar alohida qatlamlar bilan bog'langan va video tasvirning ustiga qo'yilgan eng yuqori hududlardan hosil bo'ladi.Qizil joylar alohida qatlamlarning joylashishini ko'rsatadi.10 x 10 µm2 diafragma va 5 µm qadam o‘lchamidan foydalangan holda infraqizil tasvir 370 x 140 µm2 maydonni qamrab oladi.Tasvir krediti: Thermo Fisher Scientific - Materiallar va strukturaviy tahlil
Shaklda.3-rasmda bamper bo'yoq chiplari kesmasining video tasviri ko'rsatilgan, kamida uchta qatlam aniq ko'rinadi.
Infraqizil tasavvurlar tasvirlari uchta aniq qatlam mavjudligini tasdiqlaydi (4-rasm).Tashqi qatlam shaffof qoplama bo'lib, katta ehtimollik bilan poliuretan va akril bo'lib, u tijorat sud-tibbiy kutubxonalaridagi shaffof palto spektrlari bilan solishtirganda izchil edi.
Asosiy (rangli) qoplamaning spektri shaffof qoplamaga juda o'xshash bo'lsa-da, u hali ham tashqi qatlamdan ajralib turish uchun etarlicha aniq.Cho'qqilarning nisbiy intensivligida sezilarli farqlar mavjud.
Uchinchi qatlam polipropilen va talkdan iborat bamper materialining o'zi bo'lishi mumkin.Talk materialning strukturaviy xususiyatlarini yaxshilash uchun polipropilen uchun mustahkamlovchi plomba sifatida ishlatilishi mumkin.
Ikkala tashqi qoplama ham avtomobil bo'yog'ida ishlatiladiganlarga mos edi, ammo astar qoplamasida o'ziga xos pigment tepaliklari aniqlanmagan.
Guruch.3. Avtomobil bamperidan olingan bo'yoq chiplari kesimining videomozaikasi.Tasvir krediti: Thermo Fisher Scientific - Materiallar va Strukturaviy tahlil
Guruch.4. Bamperdagi bo'yoq chiplari kesimidagi uchta aniqlangan qatlamning vakili FTIR spektrlari.Infraqizil tasvirlar alohida qatlamlar bilan bog'langan va video tasvirning ustiga qo'yilgan eng yuqori hududlardan hosil bo'ladi.Qizil joylar alohida qatlamlarning joylashishini ko'rsatadi.10 x 10 µm2 diafragma va 5 µm qadam o‘lchamidan foydalangan holda infraqizil tasvir 535 x 360 µm2 maydonni qamrab oladi.Tasvir krediti: Thermo Fisher Scientific - Materiallar va strukturaviy tahlil
Raman ko'rish mikroskopiyasi namuna haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun bir qator kesmalarni tahlil qilish uchun ishlatiladi.Biroq, Raman tahlili namuna tomonidan chiqarilgan floresans bilan murakkablashadi.Floresans intensivligi va Raman signal intensivligi o'rtasidagi muvozanatni baholash uchun bir nechta turli lazer manbalari (455 nm, 532 nm va 785 nm) sinovdan o'tkazildi.
Eshiklardagi bo'yoq chiplarini tahlil qilish uchun eng yaxshi natijalar to'lqin uzunligi 455 nm bo'lgan lazer tomonidan olinadi;floresan hali ham mavjud bo'lsa-da, unga qarshi turish uchun asosiy tuzatish ishlatilishi mumkin.Biroq, bu yondashuv epoksi qatlamlarda muvaffaqiyatli bo'lmadi, chunki floresans juda cheklangan va material lazer shikastlanishiga moyil edi.
Ba'zi lazerlar boshqalarga qaraganda yaxshiroq bo'lsa-da, epoksi tahlili uchun hech qanday lazer mos kelmaydi.532 nm lazer yordamida bamperdagi bo'yoq chiplarining Raman kesma tahlili.Floresan hissasi hali ham mavjud, ammo asosiy tuzatish bilan olib tashlanadi.
Guruch.5. Avtomobil eshigi chipi namunasining dastlabki uchta qatlamining vakili Raman spektrlari (o'ngda).To'rtinchi qatlam (epoksi) namunani ishlab chiqarish jarayonida yo'qolgan.Spektrlar floresan ta'sirini yo'qotish uchun asosiy tuzatildi va 455 nm lazer yordamida yig'ildi.116 x 100 µm2 maydon 2 µm piksel o‘lchami yordamida ko‘rsatildi.Ko'ndalang kesimli video mozaikasi (yuqori chap).Ko'p o'lchovli Raman Curve Resolution (MCR) tasavvurlar tasviri (pastki chap).Tasvir krediti: Thermo Fisher Scientific - Materiallar va strukturaviy tahlil
Avtomobil eshigi bo'yog'i bo'lagining ko'ndalang kesimini Raman tahlili 5-rasmda ko'rsatilgan;bu namuna epoksi qatlamini ko'rsatmaydi, chunki u tayyorlash vaqtida yo'qolgan.Biroq, epoksi qatlamining Raman tahlili muammoli deb topilganligi sababli, bu muammo deb hisoblanmadi.
1-qatlamning Raman spektrida stirolning mavjudligi ustunlik qiladi, karbonil cho'qqisi esa IQ spektriga qaraganda ancha kamroq intensivdir.FTIR bilan solishtirganda, Raman tahlili birinchi va ikkinchi qatlamlarning spektrlarida sezilarli farqlarni ko'rsatadi.
Asosiy paltoga eng yaqin Raman mosligi perilendir;aniq mos kelmasa ham, perilen hosilalari avtomobil bo'yoqlaridagi pigmentlarda qo'llanilishi ma'lum, shuning uchun u rang qatlamidagi pigmentni ifodalashi mumkin.
Sirt spektrlari izoftalik alkid qatronlari bilan mos edi, ammo ular namunalarda titan dioksidi (TiO2, rutil) mavjudligini ham aniqladilar, bu spektral kesishga qarab, ba'zan FTIR bilan aniqlash qiyin edi.
Guruch.6. Bamperdagi bo'yoq chiplari namunasining vakili Raman spektri (o'ngda).Spektrlar floresan ta'sirini yo'qotish uchun asosiy tuzatildi va 532 nm lazer yordamida yig'ildi.195 x 420 µm2 maydon 3 µm piksel o‘lchami yordamida ko‘rsatildi.Ko'ndalang kesimli video mozaikasi (yuqori chap).Qisman kesmaning Raman MCR tasviri (pastki chap).Tasvir krediti: Thermo Fisher Scientific - Materiallar va Strukturaviy tahlil
Shaklda.6-rasmda bamperdagi bo'yoq chiplarining ko'ndalang kesimini Ramanning sochilishi natijalari ko'rsatilgan.Ilgari FTIR tomonidan aniqlanmagan qo'shimcha qatlam (3-qatlam) topildi.
Tashqi qatlamga eng yaqin stirol, etilen va butadienning sopolimeridir, ammo qo'shimcha noma'lum komponentning mavjudligi haqida dalillar ham mavjud, bu kichik tushunarsiz karbonil cho'qqisidan dalolat beradi.
Asosiy qoplamaning spektri pigment tarkibini aks ettirishi mumkin, chunki spektr pigment sifatida ishlatiladigan ftalosiyanin birikmasiga ma'lum darajada mos keladi.
Ilgari noma'lum qatlam juda yupqa (5 mkm) va qisman uglerod va rutildan iborat.Ushbu qatlamning qalinligi va TiO2 va uglerodni FTIR bilan aniqlash qiyin bo'lganligi sababli, ular IQ tahlili bilan aniqlanmagan bo'lsa, ajablanarli emas.
FT-IR natijalariga ko'ra, to'rtinchi qatlam (bamper materiali) polipropilen sifatida aniqlandi, ammo Raman tahlili ham bir oz uglerod mavjudligini ko'rsatdi.FITRda kuzatilgan talk mavjudligini inkor etib bo'lmasa-da, aniq identifikatsiya qilish mumkin emas, chunki tegishli Raman cho'qqisi juda kichik.
Avtomobil bo'yoqlari tarkibiy qismlarning murakkab aralashmalari bo'lib, bu juda ko'p identifikatsiyalash ma'lumotlarini taqdim etishi mumkin bo'lsa-da, bu tahlilni katta qiyinchilikka aylantiradi.Bo'yoq chiplari belgilarini Nicolet RaptIR FTIR mikroskopi yordamida samarali aniqlash mumkin.
FTIR - bu avtomobil bo'yoqlarining turli qatlamlari va tarkibiy qismlari haqida foydali ma'lumotlarni taqdim etadigan buzilmaydigan tahlil usuli.
Ushbu maqolada bo'yoq qatlamlarining spektroskopik tahlili muhokama qilinadi, ammo shubhali transport vositalari bilan to'g'ridan-to'g'ri taqqoslash yoki maxsus spektral ma'lumotlar bazalari orqali natijalarni yanada chuqurroq tahlil qilish dalillarni manbaga moslashtirish uchun aniqroq ma'lumotlarni taqdim etishi mumkin.