Kristallmuster-Mapping kann ausgelöschte Seriennummern in Metallen wiederherstellen

Kristallmuster-Mapping kann ausgelöschte Seriennummern in Metallen wiederherstellen
Anonim

von Laura Ost, Nationales Institut für Standards und Technologie

Image

Forscher des Nationalen Instituts für Standards und Technologie haben eine Technik zur Kartierung der Verformung von Metallen demonstriert, mit der zerstörte Seriennummern von Metallgegenständen wie Schusswaffen wiederhergestellt werden können, eine häufige Herausforderung in der Forensik.

Die Technik könnte auch andere forensische Anforderungen erfüllen, wie die Rekonstruktion von Fahrzeugidentifikationsnummern oder Aufdrucken auf Munitionshüllen, schlagen die Forscher vor.

Strafverfolgungsbehörden verwenden Seriennummern, um den Besitz von Schusswaffen zu verfolgen und Strafverfahren einzuleiten. Seriennummern können jedoch durch Kratzen, Schleifen oder andere Methoden entfernt werden. Analysten versuchen in der Regel, die Zahlen durch saures oder elektrolytisches Ätzen oder Polieren wiederherzustellen, da sich deformierte Bereiche anders verhalten als unbeschädigtes Material. Diese Methoden funktionieren jedoch nicht immer.

Als mögliche Alternative verwendeten die NIST-Forscher eine Technik namens Elektronenrückstreuungsbeugung (EBSD), um im Kristallstrukturmuster Abdrücke auf Stahl zu lesen, die durch Polieren entfernt worden waren. Bei der EBSD scannt ein Rasterelektronenmikroskop einen Elektronenstrahl über die Oberfläche eines kristallinen Materials wie eines Metalls. Die Elektronen treffen auf Atome im Ziel und springen zurück. Da die Atome in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind, interagieren die gestreuten Elektronen und bilden Muster, die die Kristallstruktur auf einer Skala von bis zu zehn Nanometern offenbaren. Je perfekter die Kristallstruktur ist, desto stärker und klarer ist das Muster. Die Software kann dann die Musterqualität berechnen, um Kristallschäden aufzudecken. Bereiche mit mehr Schaden erzeugen Muster mit geringerer Qualität.

In den in Forensic Science International beschriebenen NIST-Experimenten hämmerten die Forscher den Buchstaben "X" in eine polierte Edelstahlplatte. Die Briefmarken waren bis zu 140 Mikrometer tief und entsprachen den Bundesvorschriften für Seriennummern von Schusswaffen. Anschließend polierten die Forscher das Metall erneut, um alle sichtbaren Spuren der Buchstaben zu entfernen, sammelten die EBSD-Beugungsmuster und Musterqualitätsdaten und analysierten sie, um Hinweise auf die Abdrücke zu erhalten.

Gewöhnliche REM-Bildgebungsmethoden zeigten sehr schwache Umrisse der X-Stempel in den Metallkörnern. Die Zuordnung der Musterqualität ergab jedoch deutlicher, dass die Umrisse der Xs erkennbar sind, und laut Team wäre eine Einreichung als forensischer Beweis wahrscheinlich akzeptabel. Die letztere Technik ist wesentlich empfindlicher gegenüber kleinen Mengen an Kristallgitterschäden.

Die Technik ist noch experimentell, zeigt aber einige Versprechungen. Das NIST-Team fand Hinweise auf Metalldeformationen bis zu etwa 760 Mikrometer unter der Oberfläche, die viel tiefer lagen als die tatsächlichen X-Stempel. Trotzdem sagen die Forscher, es sei nicht klar, ob die Abbildung der EBSD-Musterqualität empfindlicher und / oder effektiver als herkömmliche Techniken zur Rekonstruktion von Seriennummern ist oder ob EBSD bei extremsten Zerstörungen funktioniert. Der experimentelle Vergleich der neuen Technik mit traditionellen Techniken ist im Gange.

Derzeit ist die NIST-Methode zeitaufwändig: Ein Techniker würde drei volle Tage benötigen, um eine 8-stellige Zahl zu rekonstruieren. Mit der weiteren Entwicklung und Optimierung, beispielsweise der Vergrößerung der Pixel in den Bildern, könnte die Wiederherstellungszeit nach Ansicht der Forscher wahrscheinlich auf etwa eine Stunde verkürzt werden. Die Forscher vermuten, dass die breite Akzeptanz dieser Technologie es den Herstellern ermöglichen könnte, "versteckte" Seriennummern unter der Oberfläche von Schusswaffen anzubringen - Nummern, die für Kriminelle unsichtbar, für die Strafverfolgungsbehörden jedoch mit dieser neuen Analysemethode eindeutig erkennbar wären.

Die Idee, mit EBSD Seriennummern von Schusswaffen wiederherzustellen, wurde erstmals vor einigen Jahren auf einer Konferenz von Carl Necker vom Los Alamos National Laboratory vorgeschlagen.