電子探針在電氣火災物證技術鑒定中的應用

福州市消防支隊晉安大隊 林鄭源

電子探針在電氣火災物證技術鑒定中的應用

福州市消防支隊晉安大隊 林鄭源

隨著現代社會電氣化水平不斷提升，電氣化設備在實際生活中得到越來越廣泛的應用，在為人們提供便利的同時也導致電氣火災發生率增加，因而進行電氣火災調查也就越來越重要。在電氣火災調查過程中，往往需要物證技術鑒定，而在實際鑒定過程中，通過對電子探針技術進行應用，可得到更加理想的鑒定結果。本文主要就電子探針在電氣火災物證技術鑒定中的應用進行分析。

電氣火災；物證技術奠定；電子探針；應用

在電氣火災事故調查過程中，十分必要的一個方面就是應當實行物證技術鑒定，在此基礎上較好提取火災現場物證。在實際物證技術鑒定工作開展過程中，為保證其能夠得到更加理想的結果，應當對相關現代化技術進行應用，而電子探針就是比較重要的一種。相關工作人員應當在充分了解電子探針技術的基礎上，在實際鑒定工作中對其合理應用，從而使電子探針在火災鑒定中發揮更加理想的作用，保證物證技術鑒定得以更好發展。

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，其能夠以一束細聚焦電子束對試樣表面進行照射，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生，并且可激發出背散射電子、二次電子以及陰極發光及特性X射線等相關信息，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，對試樣表面形態進行觀察，也可對原子序數差別進行觀察；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大至幾十萬倍，并且其二次電子圖像分辨率能夠達到6mm；其三，對試樣微米區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元素面分布圖，也可得到物相面分布圖；其六，可實現元素化學狀態分析。

此外，對于電子探針而言，其在實際應用過程中表現出十分明顯的特點。具體而言包括以下幾點：其一，其內部裝備光學顯微鏡，并且該顯微鏡可對準確觀測試樣位置，并且能夠對分析點進行精確定位；其二，其內部配備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行檢測情況下十分適合。就當前實際情況而言，在社會上很多科學技術領域內電子探針均有著十分廣泛的應用，并且發揮著十分重要的作用，因此在當前電氣火災物證技術鑒定中可對其進行應用[1-2]。

2. 在電氣火災物證技術鑒定中電子探針的應用

2.1 電氣火災物證技術鑒定相關方法

在電氣火災調查過程中，對于物證技術鑒定而言，其檢測對象主要就是各種相關金屬材料，還包括一些復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上，觀察火災現場所殘留有關金屬熔化痕跡，依據其具體外觀形狀特點，對其熔化性質進行初步鑒定，該方法主要在樣品篩選中進行應用，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，在對特斯拉計進行利用的基礎上，對于所選擇鐵磁材料實行剩磁檢測，可依據剩磁量大小及規律等相關情況，對線路及相關電氣設備進行判斷，從而可了解是否曾出現短路情況及經過雷擊電流，然而在實際應當過程中應當注意與現場實際情況進行結合，綜合進行分析，從而才能夠更好判斷。對于金相分析而言，其主要就是對銅、鋁等材質導線情況進行鑒別，其鑒別內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內容，也能夠對火場中金屬材料受熱程度進行推斷，同時還能夠對其它金屬材質斷痕形成因素進行鑒別。對SEM方法而言，其主要特點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觀察及分析，可將其放大至十萬倍，并且其放大倍數可連續進行調節。對于火災現場中比較微小的一些殘留物痕跡，利用SEM進行觀察及分析，可對試樣熔化性質以及形成因素進行鑒別。對于SEM而言，通常均配備能量色散譜儀，因而在觀察目標材料方面，在對目標材料進行觀察過程中，可對其相關元素成分實行定性分析或者定量分析。

2.2 在電氣火災物證技術鑒定中電子探針的應用

首先，對于火災痕跡物證技術鑒定而言，其對象主要為在火災現場所得到銅、鋁導線熔痕試樣，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工具仔細進行提取操作，也可利用低粘度膠帶實行粘貼，而后截取帶有細微熔痕的相關物體試樣。在試樣表面若有污染物附著，則應當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重，可依據污染介質對除污方法進行合理選擇，但是應當注意不可將試樣損傷。

其次，在進行實際鑒定過程中，為能夠使檢驗及鑒定質量得到保障，十分重要的一個方面就是應當合理選擇電子探針儀器分析條件，在選擇加速電壓時，應當對X射線激發效率進行考慮，還應當對在試樣中入射電子穿透率進行考慮。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中對輕元素或者超輕元素進行分析，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，其技術依據為對于電氣線路及電氣設備故障而導致火災而言，大大部分情況下，銅、鋁以及其它合金均會有熔痕出現，在觀察及分析這些金屬殘留物熔痕表面形態及其內部相關組織結構的情況下，依據其分析結果與相關技術標準進行對照，可提供更加科學可靠技術依據，也就能夠更好認定火災發生原因，從而更好進行火災調查[2-3]。

3. 結語

在當前火災調查工作過程中，電氣火災調查已經成為十分重要的內容及組成部分，而在電氣火災調查中物證技術鑒定屬于十分關鍵的一個方面，在火災原因確定方面具有十分重要的作用及意義，因而科學有效進行物證技術鑒定也就十分必要。相關工作人員應當在對電子探針技術充分了解的基礎上，在實際物證技術奠定工作中對其合理應用，從而使物證技術奠定效果得以提升，保證火災調查有效性。

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

[2]李云波.現代信息技術在火災調查中的應用[J].工業安全與環保,2012,(10):41-43.

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

林鄭源（1981-），男，碩士學位，十級助工，參謀，研究方向：火災調查。