Наиболее часто используемый прибор - микроскоп. Применяется он с двумя основными целями. Во-первых, для обнаружения невидимых или почти невидимых глазом следов. Практически любой исследуемый материал изучается с помощью микроскопа. Так, предметы одежды изучаются с целью обнаружения различных невидимых наслоений: волокон, мельчайших пятен крови и пота, частиц волос, осколков стекла и др.; пробы почвы, следы различных загрязнений - с целью обнаружения каких-либо посторонних вкраплений. Во-вторых, микроскоп применяется и при последующем детальном изучении обнаруженных частиц с целью установить их происхождение, а также форму, цвет, структуру, индивидуальные особенности и т.п. Под микроскопом изучаются, например, спирали накаливания в электролампочках, так как определенные микроскопические особенности их разрушения могут показать, был ли включен свет в автомашине в момент аварии.
Довольно часто микроскопические сравнительные исследования являются достаточными для установления тождества изучаемых материалов, происхождения их от одного источника.
Но для проведения ряда исследований, например установления структуры объекта, обычного микроскопа, допускающего увеличение максимально в 1500 раз, недостаточно. В таких случаях на помощь приходит электронный микроскоп, позволяющий увидеть объекты длиной 0,3 миллионной доли миллиметра. Это особенно важно при морфологических исследованиях трупного материала, исследовании таких мелкозернистых веществ, как сажа, при металлографических исследованиях, изучении структуры минеральных веществ. Очень результативны сравнительные микроскопические исследования лакокрасочных покрытий автомашин. Изучение с помощью электронного микроскопа частиц следов выстрела помогает значительно уточнить расстояние, с которого он был произведен. Полезны микроскопические исследования внедрившихся частиц при изучении следов орудий взлома, а также следов ног и автотранспорта.
Другим важным методом криминалистических исследований является ультрафиолетовая эмиссионная спектроскопия. Как известно, твердые вещества, введенные в пламя вольтовой дуги, под воздействием высокой температуры переходят в газообразное состояние, что сопровождается ультрафиолетовым излучением. При этом каждый элемент преобразуемого вещества имеет только ему присущее ультрафиолетовое излучение, характеризуемое длиной его волны. Этот метод позволяет установить все входящие в состав данного вещества элементы - металлы, серу, фосфор, углеводы и т.д. Ультрафиолетовый эмиссионный спектральный анализ очень чувствителен, что позволяет устанавливать наличие ничтожных количеств самых разных веществ. Так, можно установить следы серебра на одежде, соприкасавшейся с азотистым серебром, которое использовалось при установке так называемых химических ловушек. Выявляются ничтожные следы металлизации на обнаруженных у подозреваемого инструментах, которые, например, использовались при изготовлении металлических дисков, опускаемых в автоматы вместо подлинных монет. Примером чувствительности этого метода является установление наличия элементов таллия всего в нескольких волосках отравленного лица. Таллий выделяется из организма, кроме других путей, и через волосы и потому может быть в них обнаружен.
Другой часто используемый метод - инфракрасная спектроскопия. Особым образом приготовленная проба исследуемого вещества просвечивается инфракрасными лучами. Большая часть их свободно проходит сквозь вещество, а какая-то часть задерживается, т.е. абсорбируется. Различные вещества абсорбируют инфракрасные лучи с разной длиной волны. Если ультрафиолетовая эмиссионная спектроскопия устанавливает лишь элементарный состав исследуемого вещества, то просвечивание инфракрасными лучами и возникающий в связи с этим инфракрасный спектр позволяют определить расположение отдельных элементов в молекуле. Так как почти все органические соединения, к которым, например, относятся искусственные вещества, состоят из углерода, водорода, кислорода, азота, а в нескольких случаях и из серы, фосфора, хлора, то установление лишь их элементарного состава не дает нужных сведений для определения характера исследуемого вещества. Сотни тысяч различных веществ могут состоять из тех же элементов. Однако расположение и взаимосвязь элементов в молекуле для каждого вещества различны. Ни одна субстанция не покажет такой же инфракрасный спектр - это как бы пальцевый отпечаток молекулы определенного вещества. Именно поэтому инфракрасная спектроскопия применяется для определения таких субстанций, как полимеры, лаки, жиры, смазки, наркотики.
Значительную роль в криминалистической технике после второй мировой войны стали играть различные хроматографические исследования. Эта методика ввиду ее простоты и в то же время высокой чувствительности часто применяется при исследовании проб бензина и масел, а также различных лекарственных веществ и наркотиков. Хроматографические методы, позволяющие провести разделение компонентов изучаемых веществ, успешно применяются при аналитических исследованиях. В основе этих методов лежит различная степень растворимости разных веществ. Единственным условием возможности применения хроматографии является растворимость исследуемого объекта в каком-нибудь растворителе.
При так называемой бумажной хроматографии капля растворенного вещества наносится па фильтровальную бумагу, которая после высушивания подвешивается в закрытом сосуде, наполненном парами растворителя. В результате составные элементы вещества, подвергшегося воздействию растворителя, начинают распространяться по капиллярам фильтровальной бумаги. При этом замеряются различные скорости и расстояния их продвижения. Растворенные одинаковые вещества распространяются по бумаге одинаково, а различные - по-разному, что и позволяет сравнить два вещества с целью установления их сходства или различия. Чаще всего бумажная хроматография применяется при сравнительном исследовании средств письма, лекарств, ядов, алкалоидов и жиров.
При тонкослойной хроматографии вместо бумаги используется ОД - 0,3-миллиметровый слой селикогеля или сходного с ним абсорбирующего вещества. Это вещество растворяется в воде, наносится на стеклянную или алюминиевую пластинку и высушивается. Затем раствор исследуемой пробы наносится микропипеткой на нижнюю часть пластины. Поднимающийся по ней раствор исследуемого вещества выявляется соответствующими реактивами или в результате воздействия ультрафиолетовых лучей. Эта методика, правда, требует большого опыта, но зато она более точна и занимает меньше времени. Возможности же применения тонкослойной хроматографии те же, что и бумажной хроматографии.
Находит применение и газовая хроматография, при использовании которой молекулы исследуемого вещества разносит не жидкий растворитель, а газ, проходящий сквозь соответствующий детектор. Этот вид хроматографии наиболее удобен для исследования органических химических соединений, легко переходящих в газообразное состояние, например бензина и легких масел. При наличии даже очень небольшого количества исследуемого вещества газовая хроматография показывает чрезвычайно точные результаты. На практике она чаще всего применяется для идентификации жидких и газообразных веществ, исследуемых в связи с пожарами и случаями отравлений.
Примыкает к упомянутым методикам и масс-спектрометрия, позволяющая очень точно определять молекулярный вес исследуемых субстанций. Подобное исследование обычно сопутствует тонкослойной или газовой хроматографии.
К методам, часто применяемым в криминалистической практике, относится и установление индекса преломления. Если луч света падает под углом на прозрачный материал, не рассеивающий свет, то в этом материале он преломляется, т.е. его направление меняет угол. Соотношение обоих углов, точнее, их синус, названо индексом преломления и является постоянным для одного и того же материала при одних и тех же условиях, но меняется в зависимости от температуры материала и от длины волны направленного света, т.е. от цвета луча. Таким образом, если проводить исследование при одинаковой температуре и с использованием лучей одного цвета, то величина угла преломления зависит лишь от материала и его особенностей.
