Виталий Митричев - Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них

По устройству металлографические микроскопы делят на вертикальные и горизонтальные. В вертикальном микроскопе, например МИМ-7, можно вести исследование в темном или светлом поле, при вертикальном или косом освещении, а также в поляризованном свете с увеличением от 60 ×до 1440 ×.

Еще один вид вертикального металлографического микроскопа — ММР-4 по конструкции и возможностям превосходит микроскоп МИМ-7. Достоинством микроскопа ММР-4 является применение револьверной головки, в которую вмонтированы шесть плана-хроматических объективов, поворот которой включает в оптическую систему тот или иной объектив. Кроме того, микроскоп имеет панкратическую систему линз, что позволяет изменять увеличение микроскопов в 2-3 раза без изменения фокусировки.

Типовым горизонтальным металлографическим микроскопом является МИМ-8М. Он имеет оптическую систему с увеличением при зрительном наблюдении от 100 ×до 1350 ×и от 45 ×до 2000 ×. Для проведения фотосъемки объекта предусмотрен специальный оптический канал, обеспечивающий высокую четкость изображения.

В настоящее время в лабораториях применяют более совершенную модель микроскопа — МИМ-9. В этом микроскопе могут быть использованы все способы освещения, а также автоматизированы управление мехом фотокамеры, подача предметного столика и отработка экспозиции.

Все металлографические микроскопы имеют штатные иммерсионные объективы, увеличивающие оптическое разрешение и позволяющие реализовать увеличение более 500 ×.

Сравнительные микроскопы. Методы оптического наложения двух объектов в одном кадре нередко применяются в практике криминалистического исследования веществ, материалов и изделий при исследовании лакокрасочных покрытий, волокнистых и строительных материалов, почвы и пр. Устройством, позволяющим совмещать микроскопические трассы на объектах и фотографировать их, воссоздавать целое по линии разрыва, разлома, являются сравнительные микроскопы МС-51 и МСК-1. В отличие от МБС-10 эти микроскопы имеют два объектива и две осветительные системы.

Изображение объектов, расположенных под левым и правым объективами, сводится в одно единое изображение. Это же изображение снимают специальной камерой, встроенной в микроскоп. Линия раздела между двумя совмещаемыми изображениями перемещается.

Поляризационные микроскопы используются для исследования анизотропных объектов в поляризованном свете (проходящем и отраженном) и оснащены поляризатором для поляризации падающего на объект света, а также анализатором, анализирующим световой поток, прошедший или отраженный от исследуемого объекта. Это позволяет контрастировать бесцветные объекты, не окрашивая их химическими реактивами, т.е. не изменяя объекта. В остальном конструкция поляризационного микроскопа аналогична микроскопу МБС-10. Поляризатор располагают между осветителем и объектом, а анализатор за объектом.

Поляризационные микроскопы в КИВМИ предназначены, например, для исследования волокнистых материалов, обнаружения следов парафина в осалке пыжей патронов к охотничьим ружьям и т.д. Эта возможность возникает вследствие того, что подобные объекты изменяют плоскость поляризации света. Если падающему на объект свету придать определенную плоскость поляризации, то после прохождения или отражения от объекта разные области по-разному изменят плоскость поляризации, в результате чего в окуляре микроскопа будут иметь разную окраску.

Люминесцентные микроскопы оснащены излучателями, дающими излучение, которое заставляет люминесцировать изучаемые объекты и позволяют наблюдать их свечение. Явление люминесценции дает возможность выявлять морфологические особенности объекта, наблюдать микрообъекты, размер которых меньше разрешаемого оптикой расстояния, то есть неоднородности структуры объекта, которые находятся за пределами наблюдения обычного оптического микроскопа, например МБС-10.

Особенность люминесцентного микроскопа в том, что иногда для возбуждения люминесценции изучаемые объекты нужно обрабатывать определенными химическими составами — «активировать».

Ультрамикроскоп по своим характеристикам подобен люминесцентному микроскопу. Разница лишь в том, что обнаружение ультрамалых структурных неоднородностей основано на возникновении дифракционной картины на наблюдаемых частицах. Свечение, возникающее около частиц, естественно, также не позволяет определить их строение, размеры и форму, так как частицы таких малых размеров невозможно наблюдать при помощи обычного оптического микроскопа. Но появляется возможность выявить наличие частиц, определить их количество и концентрацию.

Ультрамикроскопы применяются для обнаружения и подсчета микроскопических и субмикроскопических частиц в газах, жидкостях и прозрачных твердых телах (например, частиц в запыленном воздухе, в загрязненной воде и др.), т.е. частиц, размеры которых лежат далеко за пределами разрешающей способности микроскопов с наибольшей апертурой. Ультрамикроскопы дают возможность судить только о наличии частиц размером до 2 нм.

Особенность интерференционного микроскопа состоит в том, что исследуемый объект создает в тонких, оптически разнородных слоях когерентные лучи, которые и формируют наблюдаемую и фотографируемую интерференционную картину. Нарушение целостности линий интерференционной картины свидетельствует о нарушении периодичности в кристаллической структуре объекта. Эти структурные нарушения настолько малы, что классическим оптическим микроскопом, например МБС-10, наблюдать их невозможно.

Микроскопические методы исследования веществ и материалов

Большое значение для получения контрастных и равномерно освещенных изображений в микроскопе имеет устройство его осветительной системы. В условиях естественного освещения вогнутое зеркало микроскопа позволяет создать равномерную освещенность препарата без использования дополнительных источников освещения. Такая освещенность часто бывает недостаточна. Поэтому пользуются искусственными источниками света, проецируя равномерно светящееся тело нити лампы на объект.

Для микроскопических исследований в качестве источника света используются лампы накаливания (проекционные, микролампы), электрическая дуга, дневной свет и т.п.

Наибольшее распространение в практике получила микроскопия в видимой зоне спектра. Структуру препарата, рассматриваемого через микроскоп, можно видеть лишь тогда, когда различные частицы препарата отличаются друг от друга и от окружающей среды по поглощению (отражению) света или по показателю преломления. Эти свойства обусловливают разность фаз и амплитуд световых колебаний, прошедших через различные участки препарата, т.е. контрастность изображения. Однако существуют такие объекты и задачи исследования, решение которых невозможно в рамках традиционных методов, поэтому были разработаны специальные методы. Техническая и методическая реализация этих методов очень сложна и требует специальных знаний и навыков. Рассмотрим некоторые специальные методы микроскопических исследований.