Examination of coloring matters by CE-LIF and LIBS methods for forensic purposes

Celem niniejszej pracy było opracowanie i zoptymalizowanie dwóch metod analitycznych do badania materiałów kryjących z wykorzystaniem CE-LIF oraz LIBS. Wyniki uzyskane podczas optymalizacji metody CE-LIF wykazały, iż najlepszym rozwiązaniem jest stosowanie dwóch laserów (488 i 405 nm) oraz zestawu filtrów: Notch 488 i Notch 405. Próbki należy przygotowywać zaraz przed pomiarem poprzez wycięcie 20 krążków (Ф = 0,5 mm) i zastosowanie wody jako odczynnika do nastrzyku. Poprawność działania zoptymalizowanej metody oceniono analizując próbki rzeczywiste, tj. czerwone materiały kryjące różnego pochodzenia. Ogólna siła dyskryminacyjna opracowanej metody badań wynosi 96,3%. Metoda CE - LIF może z powodzeniem zostać wykorzystana do analizy materiałów kryjących dla celów wymiaru sprawiedliwości. Optymalizacja metody LIBS wykazała, że widma emisyjne powinny być zbierane przez 1,4 ms przy opóźnieniu impulsu równym 135 μs i opóźnieniu momentu zbierania widma - 1,27 μs. Zoptymalizowaną metodę zastosowano do analizy zabezpieczeń polskich banknotów sprzed 1.04.2014. Zauważono, że na banknotach znajdują się miejsca bardziej i mniej narażone na zanieczyszczenie. Pomiędzy widmami z różnych miejsc pomiarowych można było dostrzec wiele różnic, co pozwala na stwierdzenie, iż opracowana metoda z pewnością nadaje się do analizy i rozróżniania zabezpieczeń specjalnych na tego typu dokumentach.

The aim of the present study was to develop and optimize two methods: the method of analysis of red inks using CE with LIF detection and method of analysis of banknote security features using LIBS technique.The more reliable results of CE-LIF analysis with the highest resolution of studied compounds was obtained using two lasers (488 and 405 nm) and two notch filters (488 and 405 nm). The samples were prepared cutting 20 dots (Ф = 0,5 mm) of printed area and extracted in 35 µL of BGE. The 30 µL of supernatant was diluted in 30 µL of water. The optimized method was applied to separation of the components of dye-based red inks different types (stamp pad, ballpoint pen and inkjet printing), brands and batches. The general discrimination power was 96,3%. Finally, the results showed that proposed CE- LIF method can be used for the forensic examination of various kind of red inks.Optimization of LIBS method was performed on paper base of one 10 zl banknote. A Q-switch delay time of 135 μs, integration delay time of 1,27 μs and integration time of 1,4 ms were used. The optimized method was applied to analyze of security features of new and used banknotes (produced before the 1st April 2014). The results showed an excellent precision and discriminating power of LIBS method so it can be valuable for an objective examination and comparative analysis of banknote security features.