• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur kriminaltekniska laboratorietekniker fungerar

    Stringer/AFP/Getty Images
    En rättsmedicinsk expert från International Commission for Missing Persons arbetar med DNA -bevis.

    När det finns ett mord, misstänkt eld eller påkörnings-olycka, polis och räddningspersonal är inte ensamma om undersökningen. Kriminaltekniker spelar också en viktig roll. De kommer att ta prover som samlats in på platsen och analysera dem i ett kriminaltekniskt laboratorium. Med lite uppfinningsrikedom och mycket högteknologisk utrustning, rättsmedicinska forskare kan hjälpa brottsbekämpande att fånga även den vildaste gärningsmannen.

    Kriminalteknik är en disciplin som tillämpar vetenskaplig analys på rättssystemet, ofta för att bevisa händelserna i ett brott. Kriminaltekniker analyserar och tolkar bevis som hittats på brottsplatsen. Dessa bevis kan inkludera blod, saliv, fibrer, hjulspår, läkemedel, alkohol, färgflis och skjutvapenrester.

    Strax

    • Hur dator kriminalteknik fungerar
    • Hur fingeravtryck fungerar
    • Nyfikenhetsprojekt:Vad kan leda någon till våld?

    Med hjälp av vetenskaplig utrustning, rättsmedicinska forskare identifierar komponenterna i proverna och matchar dem. Till exempel, de kan avgöra att ett färgchip som hittades på ett olycksoffer som drabbats och kört kom av en Ford Mustang-cabriolet från 1996, en fiber som hittades på en mordplats tillhörde en Armani -jacka eller en kula avlossades från en Glock G24 -pistol.

    Hur gör rättsmedicinska forskare till och med de minsta ledtrådarna till verkliga bevis som kan hjälpa till att spåra kriminella? Vilken är den senaste tekniken som används idag i kriminaltekniska laboratorier? Ta reda på nästa.

    Innehåll
    1. Kriminalteknikens historia
    2. Kriminalteknisk testning
    3. Rättsmedicinsk färganalys och mordbrandutredning
    4. Mordutredningar

    Kriminalteknikens historia


    Kurt Hutton/Picture Post/Getty Images
    En forskare vid Preston Forensic Science Laboratory tar bort ett hår från en hatt som lämnades på platsen för en skottlossning på 1940 -talet.

    Kriminalteknikens historia går tillbaka tusentals år. Fingeravtryck var en av dess första applikationer. De gamla kineserna använde fingeravtryck för att identifiera affärsdokument. År 1892, a eugeniker (en anhängare av det ofta fördomsfulla systemet för vetenskaplig klassificering) vid namn Sir Francis Galton etablerade det första systemet för klassificering av fingeravtryck. Sir Edward Henry, kommissionär för Metropolitan Police of London, utvecklade sitt eget system 1896 baserat på riktningen, flöde, mönster och andra egenskaper i fingeravtryck. Henry Classification System blev standarden för kriminella fingeravtryckstekniker världen över.

    År 1835, Scotland Yards Henry Goddard blev den första personen som använde fysisk analys för att ansluta en kula till mordvapnet. Bullet undersökning blev mer exakt på 1920 -talet, när den amerikanska läkaren Calvin Goddard skapade jämförelsemikroskopet för att avgöra vilka kulor som kom från vilka skalhöljen. Och på 1970 -talet, ett team av forskare vid Aerospace Corporation i Kalifornien utvecklade en metod för att upptäcka skottrester med hjälp av skanningelektronmikroskop.

    Rättsmedicinsk laboratoriesäkerhet
    En kriminaltekniker jobbar med att använda en mängd olika kemikalier, som kan vara brandfarlig, frätande och till och med explosiv om den inte hanteras på rätt sätt. Här är några tips som rättsmedicinska laboratorier följer för att säkerställa att deras anställda är säkra:

    • Laboratorier bör ha rutiner för användning och bortskaffande av kemikalier, samt en säkerhetsplan i nödfall (inklusive säkerhetsdusch och ögonsköljstation).
    • Anställda måste vara välutbildade i användningen av alla kemikalier, förstå egenskaperna för varje kemikalie och dess potential att orsaka skada.
    • Labtekniker bör ha rätt utrustning - glasögon för att skydda mot kemiska stänk och handskar för att skydda sina händer.
    • Kemiska behållare ska vara korrekt märkta med rätt kemiskt namn.
    • Brandfarliga vätskor ska alltid förvaras i speciella förvaringsbehållare eller i ett förråd. Att lägga dessa typer av kemikalier i ettgulligt kylskåp kan leda till en explosion.

    År 1836, en skotsk kemist vid namn James Marsh utvecklade ett kemiskt test för att upptäcka arsenik, som användes under en mordrättegång. Nästan ett sekel senare, år 1930, vetenskapsmannen Karl Landsteiner vann Nobelpriset för att ha klassat mänskligt blod i sina olika grupper. Hans arbete banade väg för framtida användning av blod i brottsutredningar. Andra tester utvecklades i mitten av 1900-talet för att analysera saliv, sperma och andra kroppsvätskor samt för att göra blodprov mer exakta.

    Med alla de nya rättsmedicinska teknikerna som växte fram i början av 1900 -talet, brottsbekämpningen upptäckte att det behövdes ett specialiserat team för att analysera bevis som hittades på brottsplatser. För detta ändamål, Edmond Locard, professor vid University of Lyons, inrättade det första polisbrottslaboratoriet i Frankrike 1910. För sitt banbrytande arbete inom kriminalteknisk kriminologi, Locard blev känd som "Sherlock Holmes i Frankrike".

    August Vollmer, chef för polisen i Los Angeles, etablerade det första amerikanska polisbrottslaboratoriet 1924. När Federal Bureau of Investigation (FBI) grundades 1908, det hade inget eget kriminaltekniskt laboratorium - som inte inrättades förrän 1932.

    I slutet av 1900 -talet, rättsmedicinska forskare hade en mängd högteknologiska verktyg till sitt förfogande för att analysera bevis från polymeraskedjereaktion (PCR) för DNA-analys, till digitala fingeravtryckstekniker med datorsökfunktioner.

    Nästa, vi kommer att se några av tillämpningarna av dessa moderna rättsmedicinska tekniker.

    Kriminalteknisk testning

    Kriminaltekniska laboratorier kallas ofta in för att identifiera okända pulver, vätskor och piller som kan vara olagliga droger. Det finns i princip två kategorier av rättsmedicinska tester som används för att analysera läkemedel och andra okända ämnen: Presumtiva tester (t.ex. färgprov) ger bara en indikation på vilken typ av ämne som finns - men de kan inte specifikt identifiera ämnet. Bekräftande tester (t.ex. gaskromatografi/masspektrometri) är mer specifika och kan bestämma ämnets exakta identitet.


    Australiens federala polis via Getty Images
    Kriminaltekniker kallas ofta för att identifiera okända läkemedel. En skönhetsstudent ska ha försökt smuggla mer än tio, 000 amfetamintabletter till Australien.


    Färgtester
    exponera ett okänt läkemedel för en kemikalie eller blandning av kemikalier. Vilken färg testämnet vänder kan hjälpa till att avgöra vilken typ av läkemedel som finns. Här är några exempel på färgtester:

    Typ av test
    Kemikalier Vad resultaten betyder
    Marquis färg
    Formaldehyd och koncentrerad svavelsyra
    Heroin, morfin och de flesta opiumbaserade läkemedel kommer att göra lösningen lila. Amfetamin kommer att göra det orange-brunt.
    Kobolt -tiocyanat
    Kobolt tiocyanat, destillerat vatten, glycerin, saltsyra, kloroform
    Kokain kommer att göra vätskan blå.
    Dillie-Koppanyi Koboltacetat och isopropylamin
    Barbiturater blir lösningen violettblå.
    VanUrk
    P-dimetylaminobensaldehyd, saltsyra, etanol
    LSD kommer att göra lösningen blå-lila.
    Duquenois-Levine-test
    Vanillin, acetaldehyd, etanol, kloroform
    Marijuana blir lösningen lila.


    Andra drogtester inkluderar ultraviolett spektrofotometri , som analyserar hur ämnet reagerar på ultraviolett (UV) och infrarött (IR) ljus. En spektrofotometri avger UV- och IR -strålar, och mäter sedan hur provet reflekterar eller absorberar dessa strålar för att ge en allmän uppfattning om vilken typ av ämne som finns.

    Ett mer specifikt sätt att testa droger är med mikrokristallint test där forskaren lägger till en droppe av det misstänkta ämnet till en kemikalie på ett objektglas. Blandningen börjar bilda kristaller. Varje typ av läkemedel har ett individuellt kristallmönster när det ses under ett polariserat ljusmikroskop.

    Gaskromatografi/masspektrometri isolerar läkemedlet från blandningsmedel eller andra ämnen som kan kombineras med det. En liten mängd av ämnet injiceras i gaskromatografen. Olika molekyler rör sig genom kromatografens kolumn med olika hastigheter baserat på deras densitet. Till exempel, tyngre föreningar rör sig långsammare, medan lättare föreningar rör sig snabbare. Därefter trattas provet in i en masspektrometer, där en elektronstråle träffar den och får den att bryta isär. Hur ämnet bryts isär kan hjälpa teknikerna att berätta vilken typ av ämne det är.

    Vilka metoder använder tekniker för att spåra påkörda fordon eller mordbrännare? Ta reda på nästa.

    Rättsmedicinsk färganalys och mordbrandutredning

    Rättsmedicinska forskare kallas ibland för att hjälpa till att analysera bevis som lämnats från ett hit-and-run eller eventuellt fall av mordbrand. De har speciella tekniker för att studera vad som ofta är små eller extremt skadade bevis.

    Färganalys

    Ibland måste rättsmedicinska forskare analysera ett färgprov - till exempel om ett färgchip hittas på kroppen av ett drabbat offer och utredare försöker matcha det till ett märke och en bilmodell.

    Först, forskarna tittar på provets utseende - dess färg, tjocklek och konsistens. De undersöker provet under ett polariserat ljusmikroskop för att se dess olika lager. Sedan kan de använda ett av flera tester för att analysera provet:

    • Fourier transformerar infraröd (FTIR) spektrometri bestämmer typen av färg (kemikalier, pigment, etc.) genom att analysera hur dess olika komponenter absorberar infrarött ljus.
    • Lösningsmedelstester utsätta färgprovet för olika kemikalier för att leta efter reaktioner som svullnad, uppmjukning, curling och färgförändringar.
    • Pyrolysgaskromatografi/masspektrometri hjälper till att skilja färger som har samma färg, men en annan kemisk sammansättning. Färgprovet värms tills det bryts i fragment, och separeras sedan i dess olika komponenter.

    Mordbrandutredningar

    Att tända eld, mordbrännare behöver ett brandfarligt material och en accelerator (t.ex. fotogen eller gas). Mordutredare letar efter dessa föremål när de undersöker brottsplatsen. Eftersom allt som vanligtvis finns kvar av bevisen är förkolnade rester, utredarna kommer att samla in skräp och ta det tillbaka till kriminaltekniklaboratoriet för analys.


    Gary Tramontina/Getty Images
    Utredare tittar igenom resterna av Morning Star Missionary Baptist Church den 8 februari, 2006, nära Boligee, Ala. Kriminaltekniker kommer att undersöka brandresterna.


    Prover förseglas i lufttäta behållare och testas sedan för rester av accelerationsvätska som kan ha använts för att starta branden. Detta är de vanligaste testerna som utförs av kriminaltekniska laboratorier under en mordbrandutredning:

    • Statiskt huvudutrymme värmer provet, får återstoden att separera ut och förångas in i toppen, eller "huvudutrymme" på behållaren. Den återstoden injiceras sedan i en gaskromatograf, där det bryts isär för att analysera dess kemiska struktur.
    • Passivt huvudutrymme värmer provet och återstoden samlas på en kolremsa i behållaren. Därefter injiceras den uppsamlade återstoden i en gaskromatograf/masspektrometer för analys.
    • Dynamiskt huvudutrymme bubblar flytande kvävgas genom provet och fångar upp återstoden i en absorberande fälla. De instängda föreningarna analyseras sedan med användning av gaskromatografi.

    Hur analyserar tekniker biologiska bevis som blod, sperma eller oljor som lämnas kvar av fingeravtryck? I nästa avsnitt, vi får reda på det.

    Mordutredningar


    Mario Villafuerte/Getty Images
    En rättsmedicinsk analytiker håller
    DNA -prover.

    Mordscener kan ge en mängd bevis, från skalhöljen till mänskligt blod och hår. Utredarna samlar allt detta bevis, och kriminaltekniker analyserar det på olika sätt, baserat på typen av bevis:

    Skottrester :När en pistol avfyras, rester lämnar pistolen bakom kulan. Spår av denna rest kan landa på händerna på den som skjuter vapnet eller på offret. Polisen använder tejp eller en pinne för att lyfta rester från händerna på en misstänkt skytt. Sedan använder kriminalteknikern ett svepelektronmikroskop för att undersöka provet. Eftersom element i krut har en unik röntgensignatur, undersökning under elektronmikroskopet kan hjälpa till att avgöra om ämnet faktiskt är skottrester. Tekniker kommer också att använda ditiooxamid (DTO) , natrium -rodizonat eller den Greiss -test för att upptäcka närvaron av kemikalier som produceras när en pistol avfyras.

    Fibrer : Infraröd spektrometri/spektroskopi identifierar ämnen genom att leda infraröd strålning genom dem och sedan upptäcka hur mycket av strålningen de absorberar. Det kan identifiera strukturen och de kemiska komponenterna i olika ämnen som jord, färg eller fibrer. Med denna teknik, rättsmedicinska tekniker kan matcha fibrer som finns på offrets kropp med de som finns i en klädsel eller möbel.

    Fingeravtryck :Fingeravtryck bygger på slingornas unika mönster, bågar och virvlar som täcker varje människas fingertoppar. Det finns två typer av fingeravtryck. Synliga utskrifter är gjorda på ett kort, eller på en typ av yta som skapar intryck, som blod eller smuts. Latenta utskrifter görs när svettas, olja och andra ämnen på huden återger fingeravtryck på ett glas, mordvapen eller någon annan yta gärningsmannen har rört vid. Dessa utskrifter kan inte ses med blotta ögat, men de kan göras synliga med mörkt pulver, lasrar eller andra ljuskällor.

    En metod som kriminaltekniklaboratorier använder för att göra latenta utskrifter synliga användningsområden cyanokrylat - samma ingrediens i superlim. När det värms in i en rökningskammare, cyanokrylat frigör en ånga som interagerar med aminosyrorna i ett latent fingeravtryck, skapa ett vitt tryck. Tekniker kan också använda ett stavliknande verktyg som värmer upp en blandning av cyanokrylat och fluorescerande pigment. Verktyget släpper sedan ut gaser på de latenta utskrifterna, för att fixa och fläcka dem på papperet. Andra kemikalier som reagerar med oljor i fingeravtryck för att avslöja latenta utskrifter inkluderar silvernitrat (kemikalien i svartvitt film), jod , ninhydrin och zinkklorid .

    Kroppsvätskor :Ett antal tester används för att analysera blod, sädesvätska, saliv och andra kroppsvätskor:

    • Sperma:För att testa ett prov för att se om det innehåller sperma, tekniker använder surt fosfatas , ett enzym som finns i sperma. Om testet blir lila inom en minut, det är positivt för sperma. För att bekräfta resultaten, tekniker tittar på färgade bilder av provet under ett mikroskop. Fläcken färgar spermiens huvuden röda och svansarna gröna (varför testet kallas "julgransfläcken").
    • Blod:det Kastle-Meyer-test använder ett ämne som kallas fenolftalein , som normalt är färglös, men blir rosa i närvaro av blod. Ett annat blodprov är luminal , som sprutas över ett rum för att upptäcka även de minsta dropparna av blod.
    • Saliv:The phadebas amylas test används för att upptäcka a-amylas , ett enzym i människans saliv. Om det finns amylas, ett blått färgämne kommer att släppas.

    DNA -analys :DNA är det unika genetiska fingeravtrycket som skiljer en person från en annan. Inga två personer delar samma DNA (med undantag för enäggstvillingar). I dag, rättsmedicinska forskare kan identifiera en person från bara några små blod- eller vävnadsceller med hjälp av en teknik som kallas polymeraskedjereaktion (PCR) . Denna teknik kan göra miljontals kopior av DNA från ett litet urval av genetiskt material.

    Om du vill veta mer om rättsmedicinska laboratorier och relaterade ämnen, besök vår länksida.

    Mycket mer information

    Relaterade artiklar om HowStuffWorks

    • Hur Bloodstain Pattern Analysis fungerar
    • Hur dator kriminalteknik fungerar
    • Hur brottsplatsutredning fungerar
    • Hur brottsfotografering fungerar
    • Hur fingeravtryck fungerar
    • Hur rättsmedicinsk tandvård fungerar

    Fler fantastiska länkar

    • American Academy of Forensic Sciences
    • Federal Bureau of Investigation

    Källor

    • Biever, Celeste. "Superlimpistol kan fingerbombade misstänkta." NewScientist, 3 maj 2004. http://technology.newscientist.com/article.ns?id=dn4934&print=true.
    • Castillo, Fabiola. "Rättsmedicinsk kemi - Använda laboratoriekemikalier för att avslöja fingeravtryck." http://www.buzzle.com/articles/forensic-chemistry-using-laboratory-
      chemical-to-reveal-fingerprints.html.
    • Dillon, Hall. "Kriminaltekniker:En karriär i kriminallabbet." Yrkesutsikter kvartalsvis, Hösten 1999, sid. 2-7.
    • Elliott, Master Sgt. Scott. "OSI The Fact-Finders." FLYGARE, Mars 2003, sid. 34-39.
    • "Forensic Science Center." Energy &Technology Review, Mars 1994, sid. 1-8.
    • Kriminalteknik illustrerad. http://www.bsapp.com/forensics_illustrated/forensic_text_adobe
      /text_unit_9_chemical_analysis.pdf.
    • Kluger, Jeffrey. "Hur vetenskapen löser brott." Tid, 21 oktober, 2002, sid. 36.
    • McLeod, Vince och Glenn Ketcham. "Kemikaliesäkerhet i det kriminaltekniska laboratoriet." Forensic Magazine, Hösten 2004. http://www.forensicmag.com/articles.asp?pid=19.
    • "Nya reagenser för utveckling av latenta fingeravtryck." National Institute of Justice Update, September 1995.
    • New Jersey State Police, Rättsmedicinskt kontor. "Rättsmedicinsk serologi." http://www.state.nj.us/njsp/divorg/invest/criminalistics.html.
    • Vetenskaplig arbetsgrupp för DNA -analysmetoder (SWGDAM). Vägledning för genomförande av hälso- och säkerhetsprogram i DNA -laboratorier. http://www.fbi.gov/hq/lab/fsc/backissu/april2003/swgdamsafety.htm
    • Vetenskaplig arbetsgrupp för materialanalys. Rättsmedicinsk färganalys och riktlinjer för jämförelse. http://www.fbi.gov/hq/lab/fsc/backissu/july1999/painta.htm.
    • Stehlin, Isadora B. "FDA's Forensic Center:Speedy, Sofistikerad Sleuthing. "FDA -konsument, Juli/augusti 1995, sid. 5-9.
    • Vagn, Kim. "FBI -laboratoriet:75 år av kriminalteknisk tjänst." Forensic Science Communications, Oktober 2007.
    • Westchester Department of Laboratories and Research. "Rättsmedicinsk kemi." http://www.westchestergov.com/labsresearch/forensicandtox/forensic/
      kemi/chemmain.htm.
    • Wilkinson, TJ, Dale Perry, Wayne McKinney, och Michael Martin. "Fysik och rättsmedicin:Synkotronstrålning hjälper till att identifiera små mängder färg, Läkemedel, och fibrer hittade vid brottsplatser. "Physics World, Mars 2002, sid. 43-46.
    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com