Pilotstudie zu: Multielement- und Verteilungsanalyse von Schmauchspuren mittels TXRF

Abstract

Bei Schmauchspuren handelt es sich um Rückstände von Munition, die nach dem Abfeuern einer Waffe im Raum verteilt werden. Für die Polizei ist es im Rahmen von kriminaltechnischen Untersuchungen wesentlich, möglichst viel Information über die elementare Zusammensetzung ("Fingerprints") aus diesen Spuren zu gewinnen.<br />Bei der Totalreflexions-Röntgenfluoreszenzanalyse handelt es sich um eine Verfahren zum Nachweis von Spurenelementen. Daher scheint TXRF als Methode zur Analyse von Schmauchspuren sehr geeignet.<br />Im Rahmen der gegenständlichen Untersuchung wurden mehrere Schussexperi- mente durchgeführt, wobei bei jedem Schuss verschiedene Arten von Probeträgern im Raum verteilt und anschließend mit TXRF untersucht wurden. Bei TXRF wird die Probe auf der Oberfläche eines Probenträgers mit Röntgenstrahlung angeregt und deren Fluoreszenzstrahlung mit einem Detektor gemessen. Dabei wird immer eine Fläche, bei den verwendeten Anlagen 50mm 2 , gleichzeitig untersucht. Als Pro- benträger wurden Quarzglasreflektoren, gelierte Folien und Siliziumwafer verwendet.<br />Aufgrund der räumlichen Inhomogenität der Schmauchspuren konnten in diesen Experimenten keine reproduzierbaren Ergebnisse gefunden werden. Sowohl die ele- mentare Zusammensetzung der Schmauchspuren als auch deren deponierte Menge variierte stark, selbst wenn man die Schmauchspuren desselben Schusses an der glei- chen Messposition untersucht. Da die Messergebnisse nicht als statistisch zuverlässig einzustufen sind, sind zumindest die verwendeten Konfigurationen der Messmetho- de nicht geeignet, die von der Polizei zur Aufklärung von Straftaten gewünschten "Fingerprints" von verschiedenen Waffen- und Munitionskonfigurationen bzw. eine Entfernungsabschätzung zur Waffe zu liefern.<br />Die Ergebnisse dieser Untersuchung wurden als Poster bei der Conference on Total Reflection X-Ray Fluorescence and related methods in Dortmund, Deutschland im Juni 2011 und bei der Denver X-Ray Conference in Colorado Springs, USA im August 2011 präsentiert. Weiters wurde ein Paper bei Advances in X-Ray Analysis (Vol.55) eingereicht.<br />

When a firearm is fired, gunshot residues are distributed in the area around the shooter. It is very important for the police investigating the crime scene to gain as much information from these residues as possible. The particles of residue available seem suited to total reflection x-ray fluorescence analysis (TXRF), which is a po- werful analytical method for multielement analysis.<br />For this master thesis, five shooting experiments were conducted. For each shot, different sample carriers were distributed in the area in front of the shooter and were analyzed afterwards using TXRF. This method uses an x-ray beam to excite the sample as well as a detector to measure the fluorescence radiation.<br />An area of 50mm 2 can be investigated simulaneously. Glassreflectors, jellied plasic sheets and Si-wafers were used as sample carriers.<br />Due to the heterogeneity of the gunshot residues no reproducible results were found. The elemental composition of the gunshot residue particles as well as the total amount being deposited showed high variation, even when the same shot and the same position were investigated. Because of this variability, these results must be classified as statistically unreliable and invalid. Results found with TXRF at least in the used test configurations are not to be used for police investigation of a criminal act, as they can supply neither a weapon or cartridge specific profile of the gunshot residues ("finger prints") nor an estimate of the shooting distance.<br />The results of this master thesis were presented as a poster on the Conference on Total Reflection X-Ray Fluorescence and related methods in Dortmund, Germany in June 2011 and on the Denver X-Ray Conference in Colorado Springs, USA in August 2011. Furthermore a paper has been submitted to the Advances in X-Ray Analysis (Vol.55).