福州市消防支隊晉安大隊 林鄭源

電子探針在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中的應(yīng)用

福州市消防支隊晉安大隊 林鄭源

隨著現(xiàn)代社會電氣化水平不斷提升，電氣化設(shè)備在實際生活中得到越來越廣泛的應(yīng)用，在為人們提供便利的同時也導(dǎo)致電氣火災(zāi)發(fā)生率增加，因而進(jìn)行電氣火災(zāi)調(diào)查也就越來越重要。在電氣火災(zāi)調(diào)查過程中，往往需要物證技術(shù)鑒定，而在實際鑒定過程中，通過對電子探針技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，可得到更加理想的鑒定結(jié)果。本文主要就電子探針在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

電氣火災(zāi)；物證技術(shù)奠定；電子探針；應(yīng)用

在電氣火災(zāi)事故調(diào)查過程中，十分必要的一個方面就是應(yīng)當(dāng)實行物證技術(shù)鑒定，在此基礎(chǔ)上較好提取火災(zāi)現(xiàn)場物證。在實際物證技術(shù)鑒定工作開展過程中，為保證其能夠得到更加理想的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)對相關(guān)現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，而電子探針就是比較重要的一種。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在充分了解電子探針技術(shù)的基礎(chǔ)上，在實際鑒定工作中對其合理應(yīng)用，從而使電子探針在火災(zāi)鑒定中發(fā)揮更加理想的作用，保證物證技術(shù)鑒定得以更好發(fā)展。

1. 電子探針概述

電子探針也就是電子探針X射線顯微分析儀，其能夠以一束細(xì)聚焦電子束對試樣表面進(jìn)行照射，入射電子和試樣中原子核及核外電子之間會有散射作用產(chǎn)生，并且可激發(fā)出背散射電子、二次電子以及陰極發(fā)光及特性X射線等相關(guān)信息，屬于電子束顯微分析儀器中的一種。對于電子探針而言，其所具備檢測功能主要包括以下幾個方面：其一，可利用二次電子像、樣品電流像及背散射電子像等，對試樣表面形態(tài)進(jìn)行觀察，也可對原子序數(shù)差別進(jìn)行觀察；其二，在實際觀察過程中，其圖像觀察倍率能夠由幾十倍逐漸擴(kuò)大至幾十萬倍，并且其二次電子圖像分辨率能夠達(dá)到6mm；其三，對試樣微米區(qū)域可實行成分定性分析，也可實行定量分析；其四，可對線分析進(jìn)行利用，從而可得到試樣中直線走向成分的濃度分布情況；其五，可利用面分析得到某面積之上相關(guān)元素面分布圖，也可得到物相面分布圖；其六，可實現(xiàn)元素化學(xué)狀態(tài)分析。

此外，對于電子探針而言，其在實際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出十分明顯的特點(diǎn)。具體而言包括以下幾點(diǎn)：其一，其內(nèi)部裝備光學(xué)顯微鏡，并且該顯微鏡可對準(zhǔn)確觀測試樣位置，并且能夠?qū)Ψ治鳇c(diǎn)進(jìn)行精確定位；其二，其內(nèi)部配備X射線波譜儀，對于該儀器而言，在波長分辨率及檢測極限方面與掃描電鏡中的能量色散譜儀相比均比較優(yōu)秀，在實際檢測過程中不會損害試樣，安全性較高，并且具有較快分析速度；其三，電子探針中的X射線波譜儀可對元素及化合物最小量值進(jìn)行檢測，其在實際檢測過程中所能夠得到的絕對感量極限可達(dá)到大約10-14g，在對氧化物及硫化物分析方面十分適用，并且需要對相鄰X線射線譜峰或者需要對痕量元素進(jìn)行檢測情況下十分適合。就當(dāng)前實際情況而言，在社會上很多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)電子探針均有著十分廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮著十分重要的作用，因此在當(dāng)前電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中可對其進(jìn)行應(yīng)用[1-2]。

2. 在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中電子探針的應(yīng)用

2.1 電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定相關(guān)方法

在電氣火災(zāi)調(diào)查過程中，對于物證技術(shù)鑒定而言，其檢測對象主要就是各種相關(guān)金屬材料，還包括一些復(fù)合材料與非金屬材料，在實際檢測中比較常用的物理方法主要包括宏觀分析、金相分析以及投射電子顯微鏡分析，還包括剩磁檢測及SEM分析等相關(guān)方法。

對宏觀分析而言，其主要就是在利用肉眼或者體式顯微鏡的基礎(chǔ)上，觀察火災(zāi)現(xiàn)場所殘留有關(guān)金屬熔化痕跡，依據(jù)其具體外觀形狀特點(diǎn)，對其熔化性質(zhì)進(jìn)行初步鑒定，該方法主要在樣品篩選中進(jìn)行應(yīng)用，具有輔助鑒定作用。剩磁檢測所指的就是在不存在短路熔痕情況下，在對特斯拉計進(jìn)行利用的基礎(chǔ)上，對于所選擇鐵磁材料實行剩磁檢測，可依據(jù)剩磁量大小及規(guī)律等相關(guān)情況，對線路及相關(guān)電氣設(shè)備進(jìn)行判斷，從而可了解是否曾出現(xiàn)短路情況及經(jīng)過雷擊電流，然而在實際應(yīng)當(dāng)過程中應(yīng)當(dāng)注意與現(xiàn)場實際情況進(jìn)行結(jié)合，綜合進(jìn)行分析，從而才能夠更好判斷。對于金相分析而言，其主要就是對銅、鋁等材質(zhì)導(dǎo)線情況進(jìn)行鑒別，其鑒別內(nèi)容主要包括火燒前電熱作用痕跡、火燒后電熱作用痕跡以及火燒熔痕等相關(guān)內(nèi)容，也能夠?qū)饒鲋薪饘俨牧鲜軣岢潭冗M(jìn)行推斷，同時還能夠?qū)ζ渌饘俨馁|(zhì)斷痕形成因素進(jìn)行鑒別。對SEM方法而言，其主要特點(diǎn)就是在對檢材不會造成破壞的情況下，對于樣品微觀形貌可直接實行形態(tài)觀察及分析，可將其放大至十萬倍，并且其放大倍數(shù)可連續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于火災(zāi)現(xiàn)場中比較微小的一些殘留物痕跡，利用SEM進(jìn)行觀察及分析，可對試樣熔化性質(zhì)以及形成因素進(jìn)行鑒別。對于SEM而言，通常均配備能量色散譜儀，因而在觀察目標(biāo)材料方面，在對目標(biāo)材料進(jìn)行觀察過程中，可對其相關(guān)元素成分實行定性分析或者定量分析。

2.2 在電氣火災(zāi)物證技術(shù)鑒定中電子探針的應(yīng)用

首先，對于火災(zāi)痕跡物證技術(shù)鑒定而言，其對象主要為在火災(zāi)現(xiàn)場所得到銅、鋁導(dǎo)線熔痕試樣，同時也包含一些較少其它金屬、合金及符合材料熔痕試樣。在電子探針鑒定或者檢驗過程中，其物證通常均屬于比較微小試樣，需要利用放大鏡及鑷子等相關(guān)工具仔細(xì)進(jìn)行提取操作，也可利用低粘度膠帶實行粘貼，而后截取帶有細(xì)微熔痕的相關(guān)物體試樣。在試樣表面若有污染物附著，則應(yīng)當(dāng)將試樣置于無水酒精中，以超聲波將污染物清除，如果試樣表面污染比較嚴(yán)重，可依據(jù)污染介質(zhì)對除污方法進(jìn)行合理選擇，但是應(yīng)當(dāng)注意不可將試樣損傷。

其次，在進(jìn)行實際鑒定過程中，為能夠使檢驗及鑒定質(zhì)量得到保障，十分重要的一個方面就是應(yīng)當(dāng)合理選擇電子探針儀器分析條件，在選擇加速電壓時，應(yīng)當(dāng)對X射線激發(fā)效率進(jìn)行考慮，還應(yīng)當(dāng)對在試樣中入射電子穿透率進(jìn)行考慮。選擇高角度X射線檢出角，對提升儀器空間分辨率比較有利，并且對提升凹凸元素分析觀察可靠性比較有利，可更好在重元素基質(zhì)中對輕元素或者超輕元素進(jìn)行分析，對定性分析及定量分析過程中精確度及靈敏度提升十分有利。

此外，對于電子探針鑒定而言，其技術(shù)依據(jù)為對于電氣線路及電氣設(shè)備故障而導(dǎo)致火災(zāi)而言，大大部分情況下，銅、鋁以及其它合金均會有熔痕出現(xiàn)，在觀察及分析這些金屬殘留物熔痕表面形態(tài)及其內(nèi)部相關(guān)組織結(jié)構(gòu)的情況下，依據(jù)其分析結(jié)果與相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對照，可提供更加科學(xué)可靠技術(shù)依據(jù)，也就能夠更好認(rèn)定火災(zāi)發(fā)生原因，從而更好進(jìn)行火災(zāi)調(diào)查[2-3]。

3. 結(jié)語

在當(dāng)前火災(zāi)調(diào)查工作過程中，電氣火災(zāi)調(diào)查已經(jīng)成為十分重要的內(nèi)容及組成部分，而在電氣火災(zāi)調(diào)查中物證技術(shù)鑒定屬于十分關(guān)鍵的一個方面，在火災(zāi)原因確定方面具有十分重要的作用及意義，因而科學(xué)有效進(jìn)行物證技術(shù)鑒定也就十分必要。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在對電子探針技術(shù)充分了解的基礎(chǔ)上，在實際物證技術(shù)奠定工作中對其合理應(yīng)用，從而使物證技術(shù)奠定效果得以提升，保證火災(zāi)調(diào)查有效性。

[1]童三伏,莫善軍,曹玉娟.火災(zāi)物證技術(shù)鑒定方法的研究進(jìn)展[J].廣州化工,2014,(13):16-18.

[2]李云波.現(xiàn)代信息技術(shù)在火災(zāi)調(diào)查中的應(yīng)用[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2012,(10):41-43.

[3]方志勇.電氣線路火災(zāi)原因及物證鑒定技術(shù)綜述[J].中國科技信息,2011,(14):144+148.

林鄭源（1981-），男，碩士學(xué)位，十級助工，參謀，研究方向：火災(zāi)調(diào)查。