108 年 國立中央警察大學鑑識科學研究所《刑事鑑識》

本題主要在探討手部無機射擊殘跡鑑定的國際標準方法及其原理、操作程序，並釐清「總量分析法」遭揚棄的原因。

核心觀念： 射擊殘跡鑑定、原子光譜分析、總量分析法、元素組成分析。

詳解：

手部無機射擊殘跡鑑定的國際標準鑑定方法為掃描式電子顯微鏡附能譜儀（Scanning Electron Microscope with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, SEM-EDX），也稱為掃描式電子顯微鏡附能量分散式 X 光譜儀。

原理：
SEM-EDX 的原理是利用掃描式電子顯微鏡（SEM）產生高能量的電子束，掃描樣品表面。當電子束撞擊樣品時，會激發樣品中的原子，使其發出特徵性的 X 光。這些 X 光的能量與特定元素的原子結構有關，因此可以透過分析 X 光的能量來鑑定樣品中存在的元素。EDX 系統則能偵測這些 X 光，並將其能量轉換為訊號，進而繪製出元素分布圖或進行定量分析。

操作程序：

1. 採樣： 使用黏膠式採樣片（如膠帶、採樣貼片）輕輕黏貼於手部（特別是虎口、手指、手掌等部位），以採集可能殘留的微粒。
2. 樣品前處理： 將採樣片固定在 SEM 的載物台上，必要時進行導電處理（例如噴鍍一層極薄的黃金），以確保樣品表面能導電，避免電荷累積影響成像。
3. SEM 觀察： 在 SEM 中，電子束掃描樣品表面，產生二次電子影像，顯示樣品的表面形貌。
4. EDX 分析： 在 SEM 觀察的同時，啟動 EDX 系統。電子束撞擊樣品時，激發的原子會釋放出特徵 X 光。EDX 偵測器接收這些 X 光，並分析其能量。
5. 元素鑑定與定量： 根據 X 光的能量譜，鑑定樣品中存在的元素（例如鉛 Pb、銻 Sb、鋇 Ba 等，這些是常見於槍砲彈藥的元素）。EDX 也能進行定量分析，測量各元素的相對含量。

「總量分析法」遭揚棄的原因：

本題主要測試考生對於幾種常見的化學鑑識試劑的反應原理、操作程序，以及其應用領域。

核心觀念： 化學試劑檢測、顯色反應、化學鑑識、爆炸物殘跡、微物跡證、指紋顯現。

詳解：

(一) 使用格里斯試劑 (Griess Reagent) 檢測硝酸酯爆炸物殘跡。

• 反應式與原理：
  格里斯試劑是一種用於檢測亞硝酸根離子（$NO_2^-$）的試劑，其主要成分通常是對氨基苯磺酸（sulfanilic acid）和 N,N-二甲基苯胺（N,N-dimethylaniline）。在酸性條件下，亞硝酸根離子會與對氨基苯磺酸反應生成重氮鹽（diazonium salt）。該重氮鹽隨後與 N,N-二甲基苯胺偶聯，產生一種帶有顏色的偶氮染料（azo dye），通常呈現紅色或粉紅色。
  $\text{NO}_2^- + \text{H}^+ \rightarrow \text{HNO}_2$
  $\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{ArNH}_2 \rightarrow \text{ArNH}_3^+$
  $\text{HNO}_2 + \text{ArNH}_3^+ \xrightarrow{\text{H}^+} \text{ArN}_2^+ \text{ (重氮鹽)}$
  $\text{ArN}_2^+ + \text{Ar'NHC}_6\text{H}_5 \rightarrow \text{Ar-N=N-Ar'NHC}_6\text{H}_5 \text{ (偶氮染料，顯色)}$
  （其中 Ar 表示對氨基苯磺酸的芳香環，Ar' 表示 N,N-二甲基苯胺的芳香環）

  硝酸酯類爆炸物（如硝化甘油、雙單酯 Dinitroglycol、無煙火藥等）在燃燒或分解過程中會產生亞硝酸根離子或氮氧化物，進而被氧化為亞硝酸根離子。因此，格里斯試劑可間接檢測此類爆炸物殘跡。

• 操作程序：

  1. 將採樣片（例如採集到的微粒）放置於乾淨的表面。
  2. 將格里斯試劑（通常為兩種試劑，需按說明混合使用，或使用預製的試紙）滴加或塗抹在樣品上。
  3. 觀察是否有顏色變化（紅色或粉紅色）。陽性反應表示可能存在硝酸酯類爆炸物殘跡。
  4. 此為初步篩檢試驗，陽性結果需要進一步確認。

(二) 使用洛帝若酸鈉試劑 (Sodium Rhodizonate) 檢測含鉛微物跡證。

• 反應式與原理：
  洛帝若酸鈉（Sodium Rhodizonate）與鉛離子（$Pb^{2+}$）會形成一種不溶於水的紅色或紫紅色沉澱。這是因為鉛離子與洛帝若酸根離子結合，形成難溶性的鉛洛帝若酸鹽。
  $\text{Pb}^{2+} + \text{C}_6\text{HO}_4\text{O}_6\text{Na}_2 \rightarrow \text{PbC}_6\text{HO}_4\text{O}_6 \downarrow \text{ (紅色/紫紅色沉澱)} + 2\text{Na}^+$
  （洛帝若酸鈉的結構簡化為 $\text{C}_6\text{HO}_4\text{O}_6\text{Na}_2$，實際結構較複雜）

  此試驗對於檢測彈頭、彈殼、擦槍後殘留的鉛微粒非常有效。

• 操作程序：

  1. 將採樣片（例如沾有微粒的膠帶）放置於載玻片上。
  2. 滴加少量蒸餾水或稀醋酸，使可能存在的鉛離子溶解。
  3. 滴加洛帝若酸鈉試劑溶液。
  4. 觀察是否有紅色或紫紅色沉澱形成。
  5. 為了增加試驗的特異性，常會進一步滴加稀醋酸（$CH_3COOH$）。

本題主要探討在處理命案現場中，如何有效處理因對比度低而難以辨識的深色衣物血跡。

核心觀念： 現場處理、血跡鑑定、影像增強技術、鑑識採證。

詳解：

在勘察命案現場時，若死者深色衣物上的血斑顏色與衣物顏色相近，確實會造成對比度低，難以準確掌握其分佈範圍並進行採樣。為改善此問題，可採取以下幾種方法：

1. 現場初步觀察與記錄：

   • 改變光源角度與強度： 使用不同角度、不同強度的光源（如手電筒、強光探照燈）照射衣物，嘗試從不同角度觀察，有時血跡的紋理或微小的立體結構會在特定光線下顯現。
   • 改變觀察背景： 將衣物放置於純白或淺色的背景上進行觀察，利用反差原理凸顯血跡。
   • 使用放大鏡： 利用放大鏡仔細觀察，尋找血跡邊緣或細微特徵。
   • 詳細記錄與攝影： 在初步觀察的基礎上，利用高解析度相機，在不同光線條件下，從多個角度拍攝照片，並詳細記錄血跡的位置、大小、形狀等資訊。

2. 化學試劑輔助顯現（現場可能進行，但需謹慎）：

   • 魯米諾試劑 (Luminol)： 魯米諾試劑在鹼性條件下，能與血液中的血紅素（hemoglobin）反應，產生化學冷光（chemiluminescence），呈現藍綠色的光輝。此方法對於微量血跡或顏色不明顯的血跡非常有效，能在黑暗環境中顯現血跡分佈。
     • 操作： 將魯米諾試劑溶液（通常為魯米諾粉末與過氧化氫、氫氧化鈉等配製）噴灑在衣物表面。在黑暗環境中觀察，血跡區域會發出冷光。
     • 注意事項： 魯米諾試劑可能與某些氧化劑、金屬離子等產生假陽性反應。此外，過度的噴灑或不當使用可能對後續的 DNA 分析造成影響。因此，現場使用需謹慎，並在攝影記錄後進行。
   • 苯螁試劑 (Phenolphthalein Test)： 苯螁試劑用於檢測血跡中的血紅素。在鹼性條件下，血紅素可催化過氧化氫氧化苯螁，使其從無色變為粉紅色。
     • 操作： 將苯螁試劑溶液與過氧化氫溶液分別滴在懷疑是血跡的區域。若呈現粉紅色，表示可能為血跡。

本題主要在探討筆跡壓痕鑑定儀 (ESDA) 的工作原理，以及影響其顯現效果的關鍵因素。

核心觀念： 鑑識技術、文件鑑定、壓痕顯現、靜電潛像。

詳解：

顯現原理：

筆跡壓痕鑑定儀 (Electrostatic Detection Apparatus, ESDA) 的顯現原理是基於靜電潛像 (electrostatic latent image) 的原理。

當有人在紙張上書寫時，筆尖與紙張的摩擦會在紙張表面產生細微的物理壓痕。這些壓痕會導致：

1. 紙張纖維的變形與斷裂： 筆尖的壓力會使紙張纖維產生局部變形、壓縮甚至斷裂。
2. 紙張表面微結構的改變： 壓痕處的紙張表面變得不平整，可能形成微小的凹槽或凸起。
3. 電學性質的改變： 這些物理上的改變會影響到紙張表面在該區域的介電常數（dielectric constant）和表面電阻（surface resistivity）。通常，壓痕處的紙張會變得更易於吸附或釋放電荷，即其電荷傳輸能力或保持電荷的能力發生變化。

ESDA 儀器的工作流程如下：

1. 放置樣品： 將含有潛伏筆跡的紙張（通常是文件下方襯著的紙張）放在 ESDA 的專用載具上。
2. 充電： 儀器會產生一個微弱的靜電荷，均勻地施加到紙張表面。
3. 顯像粉吸附： 儀器使用一種極細的顯像粉（toner powder），這種粉末帶有與紙張表面靜電荷相反的電荷。
4. 靜電吸引： 在靜電潛像區域（即筆跡壓痕處），紙張的電學性質改變，使其對帶有相反電荷的顯像粉具有更強的吸引力。因此，顯像粉會選擇性地吸附在壓痕的區域。
5. 顯現圖像： 顯像粉吸附後，潛伏的筆跡文字便會以可見的圖像形式顯現出來。

簡單來說，ESDA 就像是靜電的「複印機」，它利用潛伏在紙張上的電學「圖像」，吸引帶電的顯像粉，將看不見的筆跡「印」出來。

影響顯現效果的關鍵因素：

影響 ESDA 顯現效果的因素眾多，主要包括：

1. 書寫壓力：
   • 過輕的壓力： 導致壓痕不明顯，紙張纖維變化微弱，無法形成足夠強的靜電潛像，顯像粉不易吸附。
   • 過重的壓力： 可能導致紙張纖維嚴重破壞，甚至穿透紙張，形成明顯的墨跡或撕裂，反而影響潛伏筆跡的清晰度，或使顯像粉吸附過多而模糊。