電子探針在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中的應(yīng)用

福州市消防支隊(duì)晉安大隊(duì) 林鄭源

電子探針在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中的應(yīng)用

福州市消防支隊(duì)晉安大隊(duì) 林鄭源

隨著現(xiàn)代社會(huì)電氣化水平不斷提升，電氣化設(shè)備在實(shí)際生活中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，在為人們提供便利的同時(shí)也導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生率增加，因而進(jìn)行電氣火災(zāi)調(diào)查也就越來(lái)越重要。在電氣火災(zāi)調(diào)查過(guò)程中，往往需要物證技術(shù)鑒定，而在實(shí)際鑒定過(guò)程中，通過(guò)對(duì)電子探針技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可得到更加理想的鑒定結(jié)果。本文主要就電子探針在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

電氣火災(zāi)；物證技術(shù)奠定；電子探針；應(yīng)用

在電氣火災(zāi)事故調(diào)查過(guò)程中，十分必要的一個(gè)方面就是應(yīng)當(dāng)實(shí)行物證技術(shù)鑒定，在此基礎(chǔ)上較好提取火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)物證。在實(shí)際物證技術(shù)鑒定工作開(kāi)展過(guò)程中，為保證其能夠得到更加理想的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，而電子探針就是比較重要的一種。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在充分了解電子探針技術(shù)的基礎(chǔ)上，在實(shí)際鑒定工作中對(duì)其合理應(yīng)用，從而使電子探針在火災(zāi)鑒定中發(fā)揮更加理想的作用，保證物證技術(shù)鑒定得以更好發(fā)展。

1. 電子探針概述

電子探針也就是電子探針X射線顯微分析儀，其能夠以一束細(xì)聚焦電子束對(duì)試樣表面進(jìn)行照射，入射電子和試樣中原子核及核外電子之間會(huì)有散射作用產(chǎn)生，并且可激發(fā)出背散射電子、二次電子以及陰極發(fā)光及特性X射線等相關(guān)信息，屬于電子束顯微分析儀器中的一種。對(duì)于電子探針而言，其所具備檢測(cè)功能主要包括以下幾個(gè)方面：其一，可利用二次電子像、樣品電流像及背散射電子像等，對(duì)試樣表面形態(tài)進(jìn)行觀察，也可對(duì)原子序數(shù)差別進(jìn)行觀察；其二，在實(shí)際觀察過(guò)程中，其圖像觀察倍率能夠由幾十倍逐漸擴(kuò)大至幾十萬(wàn)倍，并且其二次電子圖像分辨率能夠達(dá)到6mm；其三，對(duì)試樣微米區(qū)域可實(shí)行成分定性分析，也可實(shí)行定量分析；其四，可對(duì)線分析進(jìn)行利用，從而可得到試樣中直線走向成分的濃度分布情況；其五，可利用面分析得到某面積之上相關(guān)元素面分布圖，也可得到物相面分布圖；其六，可實(shí)現(xiàn)元素化學(xué)狀態(tài)分析。

此外，對(duì)于電子探針而言，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)出十分明顯的特點(diǎn)。具體而言包括以下幾點(diǎn)：其一，其內(nèi)部裝備光學(xué)顯微鏡，并且該顯微鏡可對(duì)準(zhǔn)確觀測(cè)試樣位置，并且能夠?qū)Ψ治鳇c(diǎn)進(jìn)行精確定位；其二，其內(nèi)部配備X射線波譜儀，對(duì)于該儀器而言，在波長(zhǎng)分辨率及檢測(cè)極限方面與掃描電鏡中的能量色散譜儀相比均比較優(yōu)秀，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)損害試樣，安全性較高，并且具有較快分析速度；其三，電子探針中的X射線波譜儀可對(duì)元素及化合物最小量值進(jìn)行檢測(cè)，其在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中所能夠得到的絕對(duì)感量極限可達(dá)到大約10-14g，在對(duì)氧化物及硫化物分析方面十分適用，并且需要對(duì)相鄰X線射線譜峰或者需要對(duì)痕量元素進(jìn)行檢測(cè)情況下十分適合。就當(dāng)前實(shí)際情況而言，在社會(huì)上很多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)電子探針均有著十分廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮著十分重要的作用，因此在當(dāng)前電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中可對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用[1-2]。

2. 在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中電子探針的應(yīng)用

2.1 電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定相關(guān)方法

在電氣火災(zāi)調(diào)查過(guò)程中，對(duì)于物證技術(shù)鑒定而言，其檢測(cè)對(duì)象主要就是各種相關(guān)金屬材料，還包括一些復(fù)合材料與非金屬材料，在實(shí)際檢測(cè)中比較常用的物理方法主要包括宏觀分析、金相分析以及投射電子顯微鏡分析，還包括剩磁檢測(cè)及SEM分析等相關(guān)方法。

對(duì)宏觀分析而言，其主要就是在利用肉眼或者體式顯微鏡的基礎(chǔ)上，觀察火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)所殘留有關(guān)金屬熔化痕跡，依據(jù)其具體外觀形狀特點(diǎn)，對(duì)其熔化性質(zhì)進(jìn)行初步鑒定，該方法主要在樣品篩選中進(jìn)行應(yīng)用，具有輔助鑒定作用。剩磁檢測(cè)所指的就是在不存在短路熔痕情況下，在對(duì)特斯拉計(jì)進(jìn)行利用的基礎(chǔ)上，對(duì)于所選擇鐵磁材料實(shí)行剩磁檢測(cè)，可依據(jù)剩磁量大小及規(guī)律等相關(guān)情況，對(duì)線路及相關(guān)電氣設(shè)備進(jìn)行判斷，從而可了解是否曾出現(xiàn)短路情況及經(jīng)過(guò)雷擊電流，然而在實(shí)際應(yīng)當(dāng)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，綜合進(jìn)行分析，從而才能夠更好判斷。對(duì)于金相分析而言，其主要就是對(duì)銅、鋁等材質(zhì)導(dǎo)線情況進(jìn)行鑒別，其鑒別內(nèi)容主要包括火燒前電熱作用痕跡、火燒后電熱作用痕跡以及火燒熔痕等相關(guān)內(nèi)容，也能夠?qū)饒?chǎng)中金屬材料受熱程度進(jìn)行推斷，同時(shí)還能夠?qū)ζ渌饘俨馁|(zhì)斷痕形成因素進(jìn)行鑒別。對(duì)SEM方法而言，其主要特點(diǎn)就是在對(duì)檢材不會(huì)造成破壞的情況下，對(duì)于樣品微觀形貌可直接實(shí)行形態(tài)觀察及分析，可將其放大至十萬(wàn)倍，并且其放大倍數(shù)可連續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中比較微小的一些殘留物痕跡，利用SEM進(jìn)行觀察及分析，可對(duì)試樣熔化性質(zhì)以及形成因素進(jìn)行鑒別。對(duì)于SEM而言，通常均配備能量色散譜儀，因而在觀察目標(biāo)材料方面，在對(duì)目標(biāo)材料進(jìn)行觀察過(guò)程中，可對(duì)其相關(guān)元素成分實(shí)行定性分析或者定量分析。

2.2 在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中電子探針的應(yīng)用

首先，對(duì)于火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定而言，其對(duì)象主要為在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)所得到銅、鋁導(dǎo)線熔痕試樣，同時(shí)也包含一些較少其它金屬、合金及符合材料熔痕試樣。在電子探針鑒定或者檢驗(yàn)過(guò)程中，其物證通常均屬于比較微小試樣，需要利用放大鏡及鑷子等相關(guān)工具仔細(xì)進(jìn)行提取操作，也可利用低粘度膠帶實(shí)行粘貼，而后截取帶有細(xì)微熔痕的相關(guān)物體試樣。在試樣表面若有污染物附著，則應(yīng)當(dāng)將試樣置于無(wú)水酒精中，以超聲波將污染物清除，如果試樣表面污染比較嚴(yán)重，可依據(jù)污染介質(zhì)對(duì)除污方法進(jìn)行合理選擇，但是應(yīng)當(dāng)注意不可將試樣損傷。

其次，在進(jìn)行實(shí)際鑒定過(guò)程中，為能夠使檢驗(yàn)及鑒定質(zhì)量得到保障，十分重要的一個(gè)方面就是應(yīng)當(dāng)合理選擇電子探針儀器分析條件，在選擇加速電壓時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)X射線激發(fā)效率進(jìn)行考慮，還應(yīng)當(dāng)對(duì)在試樣中入射電子穿透率進(jìn)行考慮。選擇高角度X射線檢出角，對(duì)提升儀器空間分辨率比較有利，并且對(duì)提升凹凸元素分析觀察可靠性比較有利，可更好在重元素基質(zhì)中對(duì)輕元素或者超輕元素進(jìn)行分析，對(duì)定性分析及定量分析過(guò)程中精確度及靈敏度提升十分有利。

此外，對(duì)于電子探針鑒定而言，其技術(shù)依據(jù)為對(duì)于電氣線路及電氣設(shè)備故障而導(dǎo)致火災(zāi)而言，大大部分情況下，銅、鋁以及其它合金均會(huì)有熔痕出現(xiàn)，在觀察及分析這些金屬殘留物熔痕表面形態(tài)及其內(nèi)部相關(guān)組織結(jié)構(gòu)的情況下，依據(jù)其分析結(jié)果與相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照，可提供更加科學(xué)可靠技術(shù)依據(jù)，也就能夠更好認(rèn)定火災(zāi)發(fā)生原因，從而更好進(jìn)行火災(zāi)調(diào)查[2-3]。

3. 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前火災(zāi)調(diào)查工作過(guò)程中，電氣火災(zāi)調(diào)查已經(jīng)成為十分重要的內(nèi)容及組成部分，而在電氣火災(zāi)調(diào)查中物證技術(shù)鑒定屬于十分關(guān)鍵的一個(gè)方面，在火災(zāi)原因確定方面具有十分重要的作用及意義，因而科學(xué)有效進(jìn)行物證技術(shù)鑒定也就十分必要。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在對(duì)電子探針技術(shù)充分了解的基礎(chǔ)上，在實(shí)際物證技術(shù)奠定工作中對(duì)其合理應(yīng)用，從而使物證技術(shù)奠定效果得以提升，保證火災(zāi)調(diào)查有效性。

[1]童三伏,莫善軍,曹玉娟.火災(zāi)物證技術(shù)鑒定方法的研究進(jìn)展[J].廣州化工,2014,(13):16-18.

[2]李云波.現(xiàn)代信息技術(shù)在火災(zāi)調(diào)查中的應(yīng)用[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2012,(10):41-43.

[3]方志勇.電氣線路火災(zāi)原因及物證鑒定技術(shù)綜述[J].中國(guó)科技信息,2011,(14):144+148.

林鄭源（1981-），男，碩士學(xué)位，十級(jí)助工，參謀，研究方向：火災(zāi)調(diào)查。