बातम्या

तुमचा अनुभव सुधारण्यासाठी आम्ही कुकीज वापरतो.ही साइट ब्राउझ करणे सुरू ठेवून, तुम्ही आमच्या कुकीजच्या वापरास सहमती देता.अधिक माहिती.
जेव्हा एखाद्या वाहतूक अपघाताची नोंद केली जाते आणि वाहनांपैकी एखादे वाहन घटनास्थळावरून निघून जाते, तेव्हा अनेकदा न्यायवैद्यक प्रयोगशाळांना पुरावे पुनर्प्राप्त करण्याचे काम दिले जाते.
अवशिष्ट पुराव्यामध्ये तुटलेली काच, तुटलेली हेडलाइट्स, टेललाइट्स किंवा बंपर तसेच स्किड मार्क्स आणि पेंटचे अवशेष यांचा समावेश होतो.जेव्हा एखादे वाहन एखाद्या वस्तू किंवा व्यक्तीशी आदळते तेव्हा पेंट स्पॉट्स किंवा चिप्सच्या स्वरूपात हस्तांतरित होण्याची शक्यता असते.
ऑटोमोटिव्ह पेंट हे सहसा अनेक स्तरांमध्ये लागू केलेल्या विविध घटकांचे एक जटिल मिश्रण असते.या गुंतागुंतीमुळे विश्लेषण गुंतागुंतीचे होत असताना, ते वाहन ओळखण्यासाठी संभाव्य महत्त्वाची माहिती देखील प्रदान करते.
रमन मायक्रोस्कोपी आणि फूरियर ट्रान्सफॉर्म इन्फ्रारेड (FTIR) ही काही मुख्य तंत्रे आहेत जी अशा समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी आणि एकंदर कोटिंग स्ट्रक्चरमध्ये विशिष्ट स्तरांचे विना-विध्वंसक विश्लेषण सुलभ करण्यासाठी वापरली जाऊ शकतात.
पेंट चिप विश्लेषण स्पेक्ट्रल डेटासह सुरू होते ज्याची थेट तुलना नियंत्रण नमुन्यांशी केली जाऊ शकते किंवा वाहनाचा मेक, मॉडेल आणि वर्ष निर्धारित करण्यासाठी डेटाबेससह संयोगाने वापरली जाऊ शकते.
रॉयल कॅनेडियन माउंटेड पोलिस (RCMP) असा एक डेटाबेस, पेंट डेटा क्वेरी (PDQ) डेटाबेस राखते.डेटाबेस राखण्यासाठी आणि विस्तृत करण्यात मदत करण्यासाठी सहभागी न्यायवैद्यक प्रयोगशाळांमध्ये कधीही प्रवेश केला जाऊ शकतो.
हा लेख विश्लेषण प्रक्रियेच्या पहिल्या टप्प्यावर लक्ष केंद्रित करतो: FTIR आणि रमन मायक्रोस्कोपी वापरून पेंट चिप्समधून वर्णक्रमीय डेटा गोळा करणे.
FTIR डेटा थर्मो सायंटिफिक™ निकोलेट™ RaptIR™ FTIR मायक्रोस्कोप वापरून संकलित करण्यात आला;संपूर्ण रमन डेटा थर्मो सायंटिफिक™ DXR3xi रमन मायक्रोस्कोप वापरून गोळा केला गेला.कारच्या खराब झालेल्या भागांमधून पेंट चिप्स घेतल्या गेल्या: एक दरवाजाच्या पॅनेलमधून, दुसरा बंपरमधून.
क्रॉस-सेक्शनल नमुने जोडण्याची मानक पद्धत म्हणजे त्यांना इपॉक्सीने कास्ट करणे, परंतु जर राळ नमुन्यात घुसली तर विश्लेषणाच्या परिणामांवर परिणाम होऊ शकतो.हे टाळण्यासाठी, पेंटचे तुकडे पॉली (टेट्राफ्लुरोइथिलीन) (PTFE) च्या दोन शीटमध्ये क्रॉस सेक्शनमध्ये ठेवले होते.
विश्लेषणापूर्वी, पेंट चिपचा क्रॉस सेक्शन मॅन्युअली PTFE पासून वेगळा केला गेला आणि चिप बेरियम फ्लोराइड (BaF2) विंडोवर ठेवली गेली.FTIR मॅपिंग ट्रान्समिशन मोडमध्ये 10 x 10 µm2 छिद्र, एक ऑप्टिमाइझ केलेले 15x उद्दिष्ट आणि कंडेन्सर आणि 5 µm पिच वापरून केले गेले.
समान नमुने सुसंगततेसाठी रामन विश्लेषणासाठी वापरले गेले, जरी पातळ BaF2 विंडो क्रॉस सेक्शन आवश्यक नाही.हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की BaF2 चे रमन शिखर 242 सेमी -1 आहे, जे काही स्पेक्ट्रामध्ये कमकुवत शिखर म्हणून पाहिले जाऊ शकते.सिग्नल पेंट फ्लेक्सशी संबंधित नसावा.
2 µm आणि 3 µm प्रतिमा पिक्सेल आकार वापरून रमन प्रतिमा मिळवा.स्पेक्ट्रल विश्लेषण प्रमुख घटक शिखरांवर केले गेले आणि ओळख प्रक्रियेला व्यावसायिकरित्या उपलब्ध लायब्ररींच्या तुलनेत बहु-घटक शोध यासारख्या तंत्रांचा वापर करून मदत केली गेली.
तांदूळ.1. चार-लेयर ऑटोमोटिव्ह पेंट नमुना (डावीकडे) चे आकृती.कारच्या दारातून (उजवीकडे) घेतलेल्या पेंट चिप्सचे क्रॉस-सेक्शनल व्हिडिओ मोज़ेक.इमेज क्रेडिट: थर्मो फिशर सायंटिफिक – मटेरिअल्स आणि स्ट्रक्चरल ॲनालिसिस
जरी नमुन्यातील पेंट फ्लेक्सच्या थरांची संख्या भिन्न असू शकते, तरीही नमुन्यांमध्ये साधारणपणे चार स्तर असतात (आकृती 1).मेटल सब्सट्रेटवर थेट लागू केलेला थर हा इलेक्ट्रोफोरेटिक प्राइमरचा एक थर आहे (अंदाजे 17-25 µm जाडीचा) जो धातूचे पर्यावरणापासून संरक्षण करते आणि पेंटच्या पुढील स्तरांसाठी माउंटिंग पृष्ठभाग म्हणून काम करते.
पुढील स्तर अतिरिक्त प्राइमर आहे, पुटी (अंदाजे 30-35 मायक्रॉन जाडी) पेंट थरांच्या पुढील मालिकेसाठी एक गुळगुळीत पृष्ठभाग प्रदान करते.त्यानंतर बेस कोट किंवा बेस कोट (सुमारे 10-20 µm जाडी) येतो ज्यामध्ये बेस पेंट रंगद्रव्य असते.शेवटचा थर हा पारदर्शक संरक्षणात्मक थर (अंदाजे 30-50 मायक्रॉन जाडीचा) आहे जो चकचकीत फिनिश देखील प्रदान करतो.
पेंट ट्रेस विश्लेषणातील मुख्य समस्यांपैकी एक म्हणजे मूळ वाहनावरील पेंटचे सर्व स्तर पेंट चिप्स आणि डाग म्हणून उपस्थित नसतात.याव्यतिरिक्त, वेगवेगळ्या प्रदेशातील नमुन्यांमध्ये भिन्न रचना असू शकतात.उदाहरणार्थ, बंपरवरील पेंट चिप्समध्ये बंपर सामग्री आणि पेंट असू शकतात.
पेंट चिपची दृश्यमान क्रॉस-सेक्शनल प्रतिमा आकृती 1 मध्ये दर्शविली आहे. दृश्यमान प्रतिमेमध्ये चार स्तर दृश्यमान आहेत, जे इन्फ्रारेड विश्लेषणाद्वारे ओळखल्या गेलेल्या चार स्तरांशी संबंधित आहेत.
संपूर्ण क्रॉस सेक्शन मॅप केल्यानंतर, विविध शिखरांच्या FTIR प्रतिमा वापरून वैयक्तिक स्तर ओळखले गेले.चार लेयर्सच्या प्रतिनिधी स्पेक्ट्रा आणि संबंधित FTIR प्रतिमा अंजीर मध्ये दर्शविल्या आहेत.2. पहिला थर पारदर्शक ॲक्रेलिक कोटिंगशी संबंधित आहे ज्यामध्ये पॉलीयुरेथेन, मेलामाइन (शिखर 815 सेमी-1) आणि स्टायरीन यांचा समावेश आहे.
दुसरा लेयर, बेस (रंग) लेयर आणि क्लिअर लेयर हे रासायनिक दृष्ट्या सारखेच असतात आणि त्यात ॲक्रेलिक, मेलामाइन आणि स्टायरीन असतात.
जरी ते समान आहेत आणि कोणतेही विशिष्ट रंगद्रव्य शिखर ओळखले गेले नाहीत, तरीही स्पेक्ट्रामध्ये फरक दिसून येतो, मुख्यतः शिखर तीव्रतेच्या बाबतीत.लेयर 1 स्पेक्ट्रम 1700 cm-1 (पॉलीयुरेथेन), 1490 cm-1, 1095 cm-1 (CO) आणि 762 cm-1 वर मजबूत शिखरे दाखवते.
लेयर 2 च्या स्पेक्ट्रममधील शिखर तीव्रता 2959 सेमी-1 (मिथाइल), 1303 सेमी-1, 1241 सेमी-1 (इथर), 1077 सेमी-1 (इथर) आणि 731 सेमी-1 वर वाढते.पृष्ठभागाच्या थराचा स्पेक्ट्रम आयसोफॅथलिक ऍसिडवर आधारित अल्कीड रेझिनच्या लायब्ररी स्पेक्ट्रमशी संबंधित आहे.
ई-कोट प्राइमरचा अंतिम आवरण इपॉक्सी आणि शक्यतो पॉलीयुरेथेन आहे.शेवटी, परिणाम ऑटोमोटिव्ह पेंट्समध्ये आढळणाऱ्यांशी सुसंगत होते.
प्रत्येक लेयरमधील विविध घटकांचे विश्लेषण ऑटोमोटिव्ह पेंट डेटाबेस नसून व्यावसायिकरित्या उपलब्ध FTIR लायब्ररी वापरून केले गेले, त्यामुळे सामने प्रातिनिधिक असले तरी ते निरपेक्ष असू शकत नाहीत.
या प्रकारच्या विश्लेषणासाठी डिझाइन केलेला डेटाबेस वापरल्याने वाहनाच्या मेक, मॉडेल आणि वर्षाची दृश्यमानता वाढेल.
आकृती 2. चिप केलेल्या कारच्या दरवाजाच्या पेंटच्या क्रॉस विभागात चार ओळखल्या गेलेल्या स्तरांचा प्रतिनिधी FTIR स्पेक्ट्रा.इन्फ्रारेड प्रतिमा वैयक्तिक स्तरांशी संबंधित शिखर प्रदेशांमधून व्युत्पन्न केल्या जातात आणि व्हिडिओ प्रतिमेवर सुपरइम्पोज केल्या जातात.लाल क्षेत्रे वैयक्तिक स्तरांचे स्थान दर्शवतात.10 x 10 µm2 चे छिद्र आणि 5 µm च्या पायरी आकाराचा वापर करून, इन्फ्रारेड प्रतिमा 370 x 140 µm2 क्षेत्र व्यापते.इमेज क्रेडिट: थर्मो फिशर सायंटिफिक – मटेरिअल्स आणि स्ट्रक्चरल ॲनालिसिस
अंजीर वर.3 बम्पर पेंट चिप्सच्या क्रॉस सेक्शनची व्हिडिओ प्रतिमा दर्शविते, कमीतकमी तीन स्तर स्पष्टपणे दृश्यमान आहेत.
इन्फ्रारेड क्रॉस-सेक्शनल प्रतिमा तीन वेगळ्या स्तरांच्या उपस्थितीची पुष्टी करतात (चित्र 4).बाह्य स्तर हा एक स्पष्ट आवरण आहे, बहुधा पॉलीयुरेथेन आणि ऍक्रेलिक, जो व्यावसायिक न्यायवैद्यक ग्रंथालयांमध्ये स्पष्ट कोट स्पेक्ट्राच्या तुलनेत सुसंगत होता.
जरी बेस (रंग) कोटिंगचा स्पेक्ट्रम अगदी स्पष्ट कोटिंगशी मिळतो, तरीही तो बाह्य थरापासून वेगळे करता येण्याइतपत वेगळे आहे.शिखरांच्या सापेक्ष तीव्रतेमध्ये लक्षणीय फरक आहेत.
तिसरा स्तर स्वतः बम्पर सामग्री असू शकतो, ज्यामध्ये पॉलीप्रोपीलीन आणि तालक असतात.सामग्रीचे संरचनात्मक गुणधर्म वाढविण्यासाठी पॉलीप्रॉपिलीनसाठी रीइन्फोर्सिंग फिलर म्हणून तालकचा वापर केला जाऊ शकतो.
दोन्ही बाह्य आवरण ऑटोमोटिव्ह पेंटमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या सुसंगत होते, परंतु प्राइमर कोटमध्ये विशिष्ट रंगद्रव्याची शिखरे ओळखली गेली नाहीत.
तांदूळ.3. कार बंपरमधून घेतलेल्या पेंट चिप्सच्या क्रॉस सेक्शनचे व्हिडिओ मोज़ेक.इमेज क्रेडिट: थर्मो फिशर सायंटिफिक - मटेरियल आणि स्ट्रक्चरल ॲनालिसिस
तांदूळ.4. बम्परवरील पेंट चिप्सच्या क्रॉस विभागात तीन ओळखल्या गेलेल्या स्तरांचे प्रतिनिधी FTIR स्पेक्ट्रा.इन्फ्रारेड प्रतिमा वैयक्तिक स्तरांशी संबंधित शिखर प्रदेशांमधून व्युत्पन्न केल्या जातात आणि व्हिडिओ प्रतिमेवर सुपरइम्पोज केल्या जातात.लाल क्षेत्रे वैयक्तिक स्तरांचे स्थान दर्शवतात.10 x 10 µm2 चे छिद्र आणि 5 µm च्या पायरी आकाराचा वापर करून, इन्फ्रारेड प्रतिमा 535 x 360 µm2 क्षेत्र व्यापते.इमेज क्रेडिट: थर्मो फिशर सायंटिफिक – मटेरिअल्स आणि स्ट्रक्चरल ॲनालिसिस
रमन इमेजिंग मायक्रोस्कोपीचा वापर नमुन्याबद्दल अतिरिक्त माहिती मिळविण्यासाठी क्रॉस सेक्शनच्या मालिकेचे विश्लेषण करण्यासाठी केला जातो.तथापि, नमुन्याद्वारे उत्सर्जित फ्लोरोसेन्समुळे रामन विश्लेषण गुंतागुंतीचे आहे.फ्लोरोसेन्स तीव्रता आणि रमन सिग्नल तीव्रता यांच्यातील संतुलनाचे मूल्यांकन करण्यासाठी अनेक भिन्न लेसर स्रोतांची (455 nm, 532 nm आणि 785 nm) चाचणी केली गेली.
दरवाजावरील पेंट चिप्सच्या विश्लेषणासाठी, 455 एनएमच्या तरंगलांबीसह लेसरद्वारे सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त केले जातात;जरी fluorescence अजूनही उपस्थित आहे, एक बेस सुधारणा त्याचा प्रतिकार करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते.तथापि, इपॉक्सी स्तरांवर हा दृष्टीकोन यशस्वी झाला नाही कारण फ्लूरोसेन्स खूप मर्यादित होता आणि सामग्री लेसरच्या नुकसानास संवेदनाक्षम होती.
जरी काही लेसर इतरांपेक्षा चांगले असले तरी, कोणतेही लेसर इपॉक्सी विश्लेषणासाठी योग्य नाही.532 एनएम लेसर वापरून बंपरवर पेंट चिप्सचे रमन क्रॉस-सेक्शनल विश्लेषण.fluorescence योगदान अजूनही उपस्थित आहे, पण बेसलाइन सुधारणा करून काढले.
तांदूळ.5. कार डोर चिप सॅम्पल (उजवीकडे) च्या पहिल्या तीन लेयर्सचा प्रतिनिधी रमन स्पेक्ट्रा.नमुना तयार करताना चौथा थर (इपॉक्सी) हरवला होता.फ्लोरोसेन्सचा प्रभाव काढून टाकण्यासाठी स्पेक्ट्रा बेसलाइन दुरुस्त केला गेला आणि 455 एनएम लेसर वापरून गोळा केला गेला.2 µm च्या पिक्सेल आकाराचा वापर करून 116 x 100 µm2 चे क्षेत्र प्रदर्शित केले गेले.क्रॉस-सेक्शनल व्हिडिओ मोज़ेक (वर डावीकडे).बहुआयामी रमन कर्व्ह रिझोल्यूशन (MCR) क्रॉस-सेक्शनल इमेज (खाली डावीकडे).इमेज क्रेडिट: थर्मो फिशर सायंटिफिक – मटेरिअल्स आणि स्ट्रक्चरल ॲनालिसिस
कारच्या दरवाजाच्या पेंटच्या तुकड्याच्या क्रॉस सेक्शनचे रामन विश्लेषण आकृती 5 मध्ये दर्शविले आहे;हा नमुना इपॉक्सी लेयर दाखवत नाही कारण तो तयार करताना हरवला होता.तथापि, इपॉक्सी लेयरचे रामन विश्लेषण समस्याप्रधान असल्याचे आढळले असल्याने, ही समस्या मानली गेली नाही.
थर 1 च्या रमन स्पेक्ट्रममध्ये स्टायरीनची उपस्थिती वर्चस्व गाजवते, तर कार्बोनिल शिखर IR स्पेक्ट्रमच्या तुलनेत खूपच कमी तीव्र असते.FTIR च्या तुलनेत, रामन विश्लेषण पहिल्या आणि दुसऱ्या स्तरांच्या स्पेक्ट्रामध्ये लक्षणीय फरक दर्शविते.
बेस कोटचा सर्वात जवळचा रमन सामना पेरीलीन आहे;जरी अचूक जुळणी नसली तरी, पेरीलीन डेरिव्हेटिव्ह्ज ऑटोमोटिव्ह पेंटमधील रंगद्रव्यांमध्ये वापरल्या जातात म्हणून ओळखले जातात, म्हणून ते रंगाच्या थरातील रंगद्रव्याचे प्रतिनिधित्व करू शकतात.
पृष्ठभागाचा स्पेक्ट्रा आयसोफ्थालिक अल्कीड रेजिन्सशी सुसंगत होता, तथापि त्यांनी नमुन्यांमध्ये टायटॅनियम डायऑक्साइड (TiO2, रुटाइल) ची उपस्थिती देखील शोधली, जी स्पेक्ट्रल कटऑफवर अवलंबून, FTIR सह शोधणे कधीकधी कठीण होते.
तांदूळ.6. बंपर (उजवीकडे) पेंट चिप्सच्या नमुन्याचे प्रतिनिधी रमन स्पेक्ट्रम.फ्लोरोसेन्सचा प्रभाव काढून टाकण्यासाठी स्पेक्ट्रा बेसलाइन दुरुस्त केला गेला आणि 532 एनएम लेसर वापरून गोळा केला गेला.3 µm पिक्सेल आकाराचा वापर करून 195 x 420 µm2 क्षेत्र प्रदर्शित केले गेले.क्रॉस-सेक्शनल व्हिडिओ मोज़ेक (वर डावीकडे).अर्धवट क्रॉस सेक्शनची रमन MCR इमेज (खाली डावीकडे).इमेज क्रेडिट: थर्मो फिशर सायंटिफिक - मटेरियल आणि स्ट्रक्चरल ॲनालिसिस
अंजीर वर.6 बम्परवर पेंट चिप्सच्या क्रॉस सेक्शनच्या रमन स्कॅटरिंगचे परिणाम दर्शविते.एक अतिरिक्त स्तर (लेयर 3) सापडला आहे जो पूर्वी FTIR द्वारे शोधला गेला नव्हता.
बाह्य थराच्या सर्वात जवळ स्टायरीन, इथिलीन आणि बुटाडीनचा कॉपॉलिमर आहे, परंतु अतिरिक्त अज्ञात घटकाच्या उपस्थितीचा पुरावा देखील आहे, ज्याचा पुरावा एका लहान अकल्पनीय कार्बोनिल शिखराने दिला आहे.
बेस कोटचा स्पेक्ट्रम रंगद्रव्याची रचना प्रतिबिंबित करू शकतो, कारण स्पेक्ट्रम काही प्रमाणात रंगद्रव्य म्हणून वापरल्या जाणाऱ्या फॅथलोसायनाइन संयुगाशी संबंधित आहे.
पूर्वी अज्ञात थर अतिशय पातळ आहे (5 µm) आणि अंशतः कार्बन आणि रुटाइलने बनलेला आहे.या थराच्या जाडीमुळे आणि FTIR सह TiO2 आणि कार्बन शोधणे कठीण आहे, हे आश्चर्यकारक नाही की ते IR विश्लेषणाद्वारे शोधले गेले नाहीत.
एफटी-आयआर परिणामांनुसार, चौथा थर (बंपर मटेरियल) पॉलीप्रोपीलीन म्हणून ओळखला गेला, परंतु रामन विश्लेषणाने काही कार्बनची उपस्थिती देखील दर्शविली.जरी FITR मध्ये आढळलेल्या टॅल्कची उपस्थिती नाकारता येत नाही, परंतु अचूक ओळख करणे शक्य नाही कारण संबंधित रमन शिखर खूप लहान आहे.
ऑटोमोटिव्ह पेंट्स हे घटकांचे जटिल मिश्रण आहेत आणि हे खूप ओळखण्यायोग्य माहिती प्रदान करू शकते, परंतु ते विश्लेषण देखील एक मोठे आव्हान बनवते.निकोलेट रॅपटीआर एफटीआयआर मायक्रोस्कोप वापरून पेंट चिपचे गुण प्रभावीपणे शोधले जाऊ शकतात.
FTIR हे विना-विध्वंसक विश्लेषण तंत्र आहे जे ऑटोमोटिव्ह पेंटच्या विविध स्तरांबद्दल आणि घटकांबद्दल उपयुक्त माहिती प्रदान करते.
हा लेख पेंट लेयर्सच्या स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषणाची चर्चा करतो, परंतु परिणामांचे अधिक सखोल विश्लेषण, एकतर संशयित वाहनांशी थेट तुलना करून किंवा समर्पित स्पेक्ट्रल डेटाबेसद्वारे, पुराव्याशी त्याच्या स्त्रोताशी जुळण्यासाठी अधिक अचूक माहिती प्रदान करू शकते.