Люминесценция и люминесцентный метод

Слово «люминесценция» образуется от латинского «lumen» - свет и суффикса – escens, что обозначает процесс становления или состояния. Под люминесценцией понимают нетепловое свечение объекта при поглощении этим объектом большого количества энергии. Люминесценцию могут вызывать электромагнитные лучи, передающие объекту или веществу энергию и возбуждающие молекулы (или даже атомы) вещества, заставляя их колеблется и испускать энергию, т.е. испускать свечение. Различают три вида свечения: самостоятельное, вынужденное и рекомбинационное. Самостоятельное свечение возникает вследствие образования избыточной энергии в самом веществе, вынужденное – при внешнем воздействии на вещество, рекомбинационное – вследствие преобразования и передачи энергии внутри вещества от одной частицы к другой.

По продолжительности люминесценцию подразделяют на флюоресценцию и фосфоресценцию. А люминесцентные методы соответственно на флуоресцентные и фосфоресцентные. Флюоресценция – явление мгновенного свечения исследуемого объекта, возникающее в момент возбуждения светящегося объекта. Фосфоресценция – процесс длительного свечения, в течение которого объект аккумулирует световую энергию и расходует ее в течение относительно длительного времени.

Для возбуждения люминесценции используют ультрафиолетовые лучи. При этом происходит поглощение коротковолнового ультрафиолетового излучения исследуемым веществом с последующим испусканием лучей с большей длиной волны (свечение исследуемого объекта). Это свечение не является результатом нагревания тела, но оно является результатом изменений, происходящих внутри вещества, когда молекулы и атомы получают дополнительную энергию от излучения. Цвет люминесценции, как и всякого иного излучения, зависит от его спектрального состава. Люминесценция имеет большую силу света в определенном диапазоне, чем если бы тот же объект излучал свет при его нагревании.

По видам люминесценции выделяют фотолюминесценцию, электролюминесценцию, рентгенолюминесценцию, катодолюминесценцию, ионолюминесценцию, хемилюминесценцию, радиолюминесценцию (отдельно биолюминесценцию), звуколюминесценцию, триболюминесценцию и множество других. Как мы видим, классификация производиться по качественному признаку, по характеру возбуждения вещества. Например, катодолюминесценция возникает при воздействии на вещество потоков электронов, триболюминесценция при механическом воздействии (т.е. трении) двух твердых веществ.

На основе наблюдения за процессом люминесценции и исследования, показываемых этим процессом следов в криминалистике, используют методы люминесцентного анализа. Метод люминесцентного анализа в криминалистике относится к спектральным методам. Методы спектрального анализа – методы, заключающиеся в определении химического состава и строения веществ по их спектру. В ряд этих методов входят помимо люминесцентного анализа эмиссионные, абсорбционные, комбинационные, рентгеновские, радиоспектроскопические методы.

Процесс люминесценции является основой для проведения люминесцентных методов. Люминесцентный метод исследования – совокупность приёмов, основанных на свечении объекта (вещества) при возбуждении источником энергии – внешним излучением в области поглощения исследуемого объекта. При этом спектр люминесценции находится в более длинноволновой области, чем спектр возбуждающего излучения.

В качестве источников излучения, возбуждающих люминесценцию, в криминалистической практике используются ртутно-кварцевые лампы, импульсные осветители.

Основой качественного люминесцентного исследования является характерность спектра испускания веществ, зависимость его от состава, состояния вещества и структуры его молекулы.

Метод по своей сути является аналитическим методом. Он приобрел широкое распространение не только в криминалистике, но и в других науках, в первую очередь, в микробиологии.

При исследовании документов в ИК и УФ лучах используют люминесцентные методы, в частности вещество (чернила в документе, пятна крови или другое) подвергается фотолюминесценции УФ излучением. Иногда, когда вещество не обладает свойством люминесценции, оно обрабатывается люминофорными порошками, усиливающими свойство веществ люминесцировать. Видимую люминесценцию изучают в затемненном помещении, используя для ее возбуждения любой из имеющихся источников ультрафиолетового излучения.

Если при визуальном или микроскопическом осмотре документа обнаруживается, что цвет вещества, толщина штриха в подозрительном фрагменте или же в подозрительном знаке отличаются, то необходимо тщательно исследовать эту часть документа. Метод исследования документа в УФ лучах способен наглядно продемонстрировать подтвержденное различие в химическом составе двух красящих веществ. Люминесцентный метод, как и любой спектральный метод, занимает меньше времени, средств, в отличие от химического анализа вещества, и, кроме того, люминесцентный метод не уничтожает объект исследования.