Laser-Pointer kann Impuls für die Forensik

(ISNS)--grünen Laser-Pointer sind mehr als eine einfach-on-the-Eye Premium-Alternative zu typischen Vortrag Hilfe, ihre roten Gegenstücke. Ein Team von israelischen Forschern hat den grüne Zeiger in ein tragbares System zur winzige Spuren von gefährlichen Materialien kostengünstig und präzise Erkennung eingebaut.

Mögliche Verwendung der Technologie, genannt Raman-Spektroskopie, die den Zeiger enthält, erstreckt sich auf Feldforschung zur Forensik.

"Wir haben es für die Erkennung von verschiedenen Flüssigkeiten und Feststoffe bezogen auf Sprengstoff, versucht", sagte Ilana Bar, Physiker am Ben-Gurion-Universität des Negev in Israel. "Im Prinzip könnte anderen Proben auch ausprobiert werden."

"Dieses System gefunden wurde, ermöglicht hohe Leistung, bietet die Möglichkeit der Überwachung sogar einzelner Feststoffteilchen aus Rückständen von latenten menschlichen Fingerabdrücken," sagte Bar die Jahrestagung der American Physical Society Division der Laser Wissenschaften in Rochester, New York, im Oktober. "Da das gesamte System modular ist, kompakt, und kann leicht gemacht portable, kann leicht angewendet werden zur Erkennung verschiedener Verbindungen und für die forensische Untersuchung von Objekten."

Die Technologie ist ein weiterer möglichen Vorteil bei der Bekämpfung der Kriminalität. "Es leicht auf die forensische Untersuchung von Objekten, die mit Medikamenten verseucht sind angewendet werden kann," sagte Bar.

"Dieses Papier der jahrzehntelangen Trend zu Low-Cost portable Raman Spektrometer als universelle Werkzeuge für Fingerabdrücke unbekannte Substanzen, advances", sagte Daniel Schwartz, University of Washington Chemieingenieur deren Forschung konzentriert sich auf Raman-Spektroskopie.

Bar und ihr Team verwendet ihre grünen Laser-Pointer als Lichtquelle für die Raman-Spektroskopie, das ist bereits eine bewährte Technologie zum Fingerabdruck-Moleküle verwendet.

Ein Raman-Spektrometer erstrahlt hoch monochromatisches Licht--das heißt, Licht einer einzigen Farbe--in eine Probe des Materials untersucht. Schwingungen und Rotationen von Molekülen im Material reagieren auf das Licht und erhöhen oder verringern die Frequenz durch geringe Mengen. Das Ausmaß der Frequenzänderungen im Licht von der Probe dient dazu, die Moleküle zu identifizieren, die sie verursachen.

Da die Raman-Signale sehr schwach im Vergleich mit dem Licht, die sie anregt sind, ist es schwierig, die Signale von anderen Wellenlängen des Lichts zu trennen. Um dieses Problem zu kompensieren, verwenden die meisten Raman-Spektrometer Laser als ihre Lichtquellen. Typische Instrumente verwenden große Laser in ein spezialisiertes Labor eingerichtet.

Dieser Prozess hat sehr hohe Empfindlichkeit. Ein Team am Naval Research Laboratory hat Raman-Spektroskopie zur Unterscheidung von Stoffen in Nanopartikel angewendet.

Portable Raman-Spektrometer zur Verfügung stehen, für die Nutzung durch das Militär und die Polizei zum Beispiel. Ihr Nachteil ist ihre Kosten: in der Regel zwischen $10.000 und $30.000 pro Instrument.

Hier kommt der grünen Laser-Pointer.

"Da dieser Laser, die für den persönlichen Gebrauch erworben werden können gehört, wollten wir versuchen es wegen seiner niedrigen Kosten," Bar sagte, fügte hinzu, dass der grüne Laser kürzere Wellenlänge verbessern das "von Natur aus schwache Raman-Signal."

"Die spektrale Schärfe des grünen Laser-Pointer sollte ziemlich gut," hinzugefügt Andrew Berger von der University of Rochester Institute of Optics. "Es scheint plausibel, dass es eine billigere Quelle von Schmalband-Licht sein könnte."

Die Verwendung von den grünen Zeiger auch bietet dem Instrument den Vorteil der geringen Größe.

"Die Größe des Spektrometers ist ca. 24 x 12 Zoll", sagte Bar. "Im Prinzip konnte seine Größe verringert werden wenn wir einen kleineren Detektor verwendet."

Nach hat Bar, das Gerät zwei Vorteile gegenüber portable Raman-Spektrometer in Gebrauch.

"Nach Angaben in der Literatur zur Verfügung ist die Empfindlichkeit des Systems höher; das beobachtete Signal ist größer und die Zeit, die es braucht, um das Signal zu empfangen ist kürzer", sagte Bar. "Es kann auch ein Bild von Partikeln in einer Probe bieten." "Das ist eine Aufgabe, die in der Regel nur durch den Einsatz von umständlich große Raman-Mikroskope erfüllt ist."

Im Vergleich mit anderen forensische Technologien hat das neue System einen Nachteil, indirekt verursacht durch die Laser-Pointer.

"Es nur für Punkt-Erkennung verwendet werden kann," sagte Bar. "Der Strahl gescannt werden kann, um die Position des Materials in andere Teilchen zu finden, aber es kann etwas außerhalb der Strahl nicht erkennen."

Das Spektrometer-Fähigkeit, die Zusammensetzung der einzelnen Teilchen zu identifizieren bedeutet jedoch, dass es eine effektive Ergänzung zu traditionellen forensischen Methoden bereitstellen kann.

Eine ehemalige Wissenschaftsredakteur der Newsweek, Peter Gwynne ist ein freischaffender Wissenschaftsjournalist basierend auf Cape Cod, Massachusetts, USA