如何利用拉曼光谱仪鉴别蓝色签字笔|弘德网_弘德商城_公共安全产品网
相较于传统的圆珠笔和钢笔,公众使用签字笔的越来越多。签字笔给文件检验人员带来了新的困难。主要是因为签字笔是基于颜料制造的,很难被提取出来通过薄层层析进行分析。因此需要找到一种分析这些笔的新的检验方法。
已经有很多研究人员使用拉曼光谱和其它方法来鉴别签字笔。Mazella和Buzzini使用2种波长的拉曼光谱鉴别蓝色签字笔,其区分度为68%。Ziebra-Pulus联合使用拉曼光谱和μXRF仪分析了一系列法庭科学物质,包括蓝色签字笔。
这里我们总结了使用532nm,685nm和785nm三种波长的激光作为激发光,研究拉曼光谱鉴别蓝色签字笔。
实验
表1列出了使用的签字笔。分别记录每支笔的3种光谱。每种光谱读取6次,积分时间从0.1s到30s。所有的光谱使用FORAM拉曼光谱仪测量。所有光谱都使用最低的激光功率:532nm和685nm 0.5mW,785nm 0.28mW。光谱基线通过合适的荧光滤片校正。
Pen Name | Pigment/Dye based | Pen Name | Pigment/Dye-based |
Faber Castell | Unknown | Paper Mate Star Gels Grip | Unknown |
Pentel Hybrid K230 | Pigment | Pentel Hybrid KN706 | Pigment |
Pilot G-1 0.7 | Dye | Pilot G-2 10 | Dye |
Pilot P-500 | Pigment | Stabilo PointVisco | Unknown |
Uniball Jetstream SX-210 | Pigment | Uniball Signo UM-120 | Pigment |
Zebra Jimnie | Pigment | Zebra J-Roller RX | Pigment |
Zebra Sarasa | Pigment |
表1 研究使用的签字笔
结果与讨论
图1展示的是532nm激光获得的光谱。
图1 蓝色签字笔在532nm检测的拉曼光谱
光谱显示出明显的差异。直观比较光谱,区分度为73.1%。685nm和785nm检测的拉曼光谱的区分度分别为70.4%和71.8%。在685nm和785nm观察的结果是信号略低于532nm,特别是785nm的信号更低。这是由于绝对拉曼强度会随着波长而变化,与波长-4成正比。另外,685nm的荧光背景要远高于785nm。
532nm无法区分的光谱,使用685nm和785nm进行检测,观察使用跟高的波长是否能够进行区分。图2展示了这样一个示例光谱。Zebra Jimnie在1392cm-1存在一个峰,而在Pilot P500中却没有。这两个光谱在532nm时仅显示很小的差异。
图2 685nm检测的拉曼光谱
综合3个波长激光检测结果,蓝色签字笔的区分率达到75.6%。
结论
我们阐述了使用3个不同波长的拉曼光谱仪能够进行鉴别不同类型蓝色签字笔的能力。三个波长的的区分率都超过了70%。综合3个波长的所有数据,其区分率可达75.6%。
参考文献
[1] W.D. Mazzella and P.Buzzini, Forensic Science International 152 (2005), 241-247.
[2] J. Zieba-Palus, R.Borusiewicz and M.Kunicki, Forensic Science International 175 (2008), 1-10.
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