การวเคราะหเขมาปนดวยเทคนคSEM/EDX

โดยรอยตารวจเอก ววฒน ชนวร

วทยานพนธนเปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑตสาขาวชาเคมศกษา

ภาควชาเคมบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

ปการศกษา 2547ISBN 974 – 464 – 669 – 1

ลขสทธของบณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร

GUNSHOT RESIDUE ANALYSISBY SEM/EDX

ByPolice Captain Wiwat Chinaworn

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the DegreeMASTER OF SCIENCEDepartment of Chemistry

Graduate SchoolSILPAKORN UNIVERSITY

2004ISBN 974 – 464 – 669 – 1

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร อนมตใหวทยานพนธเรอง “การวเคราะหเขมาปนดวยเทคนค SEM/EDX” เสนอโดย รอยตารวจเอก ววฒน ชนวร เปนสวนหนงของการศกษาตามหลกสตรปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเคมศกษา ................................................................. (รองศาสตราจารย ดร.จราวรรณ คงคลาย) คณบดบณฑตวทยาลย วนท ....... เดอน ................ พ.ศ. ........ ผควบคมวทยานพนธ 1. อาจารย ดร.ศภชย ศภลกษณนาร 2. ผชวยศาสตราจารย ดร.นรงค ฉมพาล 3. พนตารวจเอก สมชาย อมรไชย คณะกรรมการตรวจสอบวทยานพนธ ............................................................ ประธานกรรมการ (อาจารย ดร.โอภา บางเจรญพรพงค) ............../...................../............... ........................................................ ... กรรมการ ........................................................กรรมการ (อาจารย ดร.ศภชย ศภลกษณนาร) (ผชวยศาสตราจารย ดร.นรงค ฉมพาล) ............../...................../............... ............../...................../............... ............................................................ กรรมการ ........................................................กรรมการ (พนตารวจเอก สมชาย อมรไชย) (พนตารวจโท อนกล พนธรตน) ............../...................../............... ............../...................../...............

K 43513004 : สาขาวชาเคมศกษา คาสาคญ : การวเคราะหเขมาปน รอยตารวจเอก ววฒน ชนวร : การวเคราะหเขมาปนดวยเทคนค SEM/EDX (GUNSHOT RESIDUE ANALYSIS BY SEM/EDX) อาจารยผควบคมวทยานพนธ : อ. ดร.ศภชย ศภลกษณนาร, ผศ. ดร.นรงค ฉมพาล และ พ.ต.อ.สมชาย อมรไชย. 105 หนา. ISBN 974 – 464 – 669 – 1 ในสงคมปจจบน ปญหาความรนแรงทเกยวของกบการใชอาวธปนในการโจรกรรมรวมทงการกอการราย นบวนจะแพรขยายขนเรอย ๆ ดงนนการหาเทคนคใหม ๆ เพอชวยใหนกนตวทยาศาสตรและผบงคบใชกฎหมาย จงมความสาคญยง เมอมการยงปนเกดขน ไออนภาคตาง ๆ ทเกดขนจะปลวฟงกระจายออกมายงบรเวณรอบอาวธปน โดยอนภาคทเกดขนนจะเรยกวา เขมาปนหรอเขมาทเกดจากการยงปน ซงสามารถทจะเกบนามาตรวจพสจนหาระยะการยง และทสาคญทสดเพอระบตวผทยงปน อนภาคเขมาปนทเกดขนนน อาจมาจากชนวนทายกระสนปน, ดนปน, โลหะอนทเปนสวนประกอบของลกกระสนปน ปลอกกระสนปน และลากลองปนเมอมการยงปน แตทงหมดน เขมาปนทเกดจากชนวนทายกระสนปนมลกษณะเฉพาะ ดวยธาตทเปนองคประกอบของชนวนทายกระสนปนเปนหลก ไดแก ตะกว (Pb), แบเรยม (Ba) และแอนตโมน (Sb) วธการตรวจพสจนเขมาปนมมากมายหลายวธ แตละวธกมขอไดเปรยบและเสยเปรยบแตกตางกนไป ในงานวจยนไดใชวธทงายและสะดวกรวดเรวในการตรวจวเคราะหอนภาคเขมาปนบนตวอยางเสอผา ไดแก การใชกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (SEM) ควบคไปกบเทคนคการวเคราะหรงสเอกซแบบ EDX โดยไมตองทาการเคลอบผวตวอยางดวยคารบอนหรอทองคา โดยสามารถศกษารปสณฐานกลมทเปนลกษณะเฉพาะของอนภาคเขมาปน, ตรวจหาธาตทเปนองคประกอบ (Pb, Ba และ Sb) และระยะเวลาการคงอยของเขมาปนเมอยงปน นอกจากนยงใชเครอง ICPS ในการวเคราะหหาองคประกอบธาตในชนวนทายกระสนปน

ภาควชาเคม บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยศลปากร ปการศกษา 2547 ลายมอชอนกศกษา ............................................. ลายมอชออาจารยผควบคมวทยานพนธ 1. ........................ 2. ........................ 3. ........................

ง

K 43513004 : MAJOR : CHEMICAL STUDIES KEY WORD : GUNSHOT RESIDUE ANALYSIS POL.CAPT. WIWAT CHINAWORN : GUNSHOT RESIDUE ANALYSIS BY SEM/EDX. THESIS ADVISOR : ACHAN SUPACHAI SUPALAKNAREE, Ph.D., ASST.PROF. NARONG CHIMPALEE, Ph.D., AND POL.COL. SOMCHAI AMORNCHAI. 105 pp. ISBN 974 – 464 – 669 - 1

With the ever-spreading problem use of firearm in acts of violence associated with robbery, as well as increasing acts of terrorism in today’s society. Techniques to assist forensic scientists and other law enforecment personnel have come to the forefront. When a firearm is discharged, an assortment of vapors and particulate material are expelled in the area around the firearm. These products of firearm discharge can be collectively referred to as gunshot residue (GSR) which have been used in criminalistics to estimate firing distance and most importantly to determine whether or not a person has discharged a firearm. GSR particles are produced from the primer, propellant, metals contained in the bullet, bullet jacket, cartridgte case, and gun barrel when a gun is fired. Among them, GSR particles derived from the primer are specific to residues contain elements of primer components mainly lead (Pb), barium (Ba) and antimony (Sb). There are several methods of the GSR detection generally available. Each method has its own share of advantage and disadvantage. In the present work, a simple and rapid method for detection of GSR particles on clothing sample, scanning electron microscopy combined with energy dispersive X-ray analysis (SEM/EDX) without carbon coating has been used to observe the charcteristic spherical shape of GSR particles, to determine their unique elemental composition (Pb, Ba and Sb) and the persistence of GSR since a cartridge or a firearm was fired. Further more, using inductively couple plasma spectrometer (ICPS) which be a technique of atomic absorption spectrometry to determine the quantity of unique elemental composition in primer mixing of the primer cap has been done. Department of Chemistry Graduate School, Silpakorn University Acedemic Year 2004 Student’s signature .......................................... Thesis Advisors’ signature 1. ........................ 2. ........................ 3. ........................

จ

กตตกรรมประกาศ

วทยานพนธฉบบนสาเรจลลวงไปไดดวยด เนองมาจากความชวยเหลอ ความเออเฟอเมตตา และความรวมมอจากบคคลหลายทาน อนดบแรกสดขอขอบพระคณ อาจารย ดร.ศภชย ศภลกษณนาร และผชวยศาสตราจารย ดร.นรงค ฉมพาล อาจารยผควบคมวทยานพนธ ทกรณาใหคาปรกษา ใหขอคด คาแนะนา ตลอดจนตรวจทานและแกไขขอบกพรองตาง ๆ ของวทยานพนธฉบบนใหถกตองสมบรณ ดวยความเมตตาตลอดงานวจย

ขอขอบพระคณ พนตารวจเอกสมชาย อมรไชย นกวทยาศาสตร (สบ. 4) กองพสจนหลกฐาน สานกงานวทยาการตารวจ ทใหความเมตตา ใหคาแนะนาและกรณามาเปนอาจารยทปรกษา และขอขอบพระคณ พนตารวจโท อนกล พนธรตน รองผกากบการวทยาการเขต 3 กองบงคบการวทยาการภาค 1 สานกงานวทยาการตารวจ ทคอยใหคาแนะนา แกผวจยในครงน

สดทายนขอขอบพระคณอาจารยทกทานทไดประสทธประสาทวชาความร และขอขอบคณเจาหนาททกทานผมสวนชวยเหลอในดานการใชเครองมอและอปกรณตาง ๆ ตลอดการทางานวจยเปนอยางมาก โดยเฉพาะอยางยงคอ คณวฑรย แซโงว ทกรณาใหคาแนะนาในการใชเครอง SEM/EDX คณสายชล รอดอย ทใหคาแนะนาในการใชเครอง Multiwave Microwave Sample Preparation System และนายดาบตารวจ สขสนต พวงสมบต ผบงคบหมงาน 2 กองกากบการวทยาการเขต 3 ทเปนธระจดหาอาวธปน กระสนปน และใหขอมลในเรองอาวธปนเปนอยางด รวมทงผทไมไดกลาวนามทกทาน สาหรบความชวยเหลอและความเออเฟอทกอยาง

ฉ

สารบญ

หนา บทคดยอภาษาไทย .................................................................................................................. ง บทคดยอภาษาองกฤษ ............................................................................................................. จ กตตกรรมประกาศ .................................................................................................................. ฉ สารบญตาราง ......................................................................................................................... ฌ สารบญภาพ ............................................................................................................................ ญ บทท 1 บทนา ............................................................................................................................ 1 1.1 ความสาคญของคราบเขมาปนทเกดจากการยงปนตอการพสจน หลกฐาน ............................................................................................. 1

1.2 ความเปนมาและความสาคญของปญหา ....................................................... 2 1.3 อาวธปนและเครองกระสนปน ..................................................................... 6 1.4 ทมาของคราบเขมาทเกดจากการยงปน ....................................................... 21 1.5 การตรวจหาโลหะสาคญในอนภาค GSR เชงคณภาพดวย SEM/EDX .......... 28 1.6 หลกการพนฐานของกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope) ....................................................... 32 1.7 หลกการพนฐานของเครอง Inductively Couple Plasma Spectrometer

(ICPS) ............................................................................................... 40 1.8 ความมงหมายและวตถประสงคของการศกษา ............................................. 44

2 การทดลอง ……………………………………………………………………………. 45 2.1 เครองมอและอปกรณ .................................................................................. 45

2.2 สารเคมทใชในการทดลอง ........................................................................... 46 2.3 วธการทดลองวเคราะหเขมาปน (GSR) ดวย SEM/EDX ............................... 46 2.4 การวเคราะหเชงปรมาณของธาตโลหะสาคญทอยในชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) ดวย ICP ........................................................................... 49

ช

บทท หนา 3 ผลการทดลอง ............................................................................................................... 51

3.1 ผลการวเคราะหธาตโลหะสาคญทเปนองคประกอบในเขมาปน ดวยเครอง SEM/EDX ....................................................................... 52 3.2 ผลการวเคราะหเชงปรมาณของธาตโลหะสาคญทอยในชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) ดวยเครอง ICP ............................................................. 85 4 อภปรายผลการทดลอง .................................................................................................. 93 บรรณานกรม ........................................................................................................................... 103

ประวตผวจย ............................................................................................................................ 105

ซ

สารบญตาราง

ตารางท หนา 1.1 ธาตโลหะทพบในชนวนทายกระสนปนของบรษทตาง ๆ .................................... 30 1.2 แสดงโลหะตาง ๆ ทตรวจพบใน GSR …………………………………………. 31

3.1 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนรวอลเวอร ขนาด .357 (Magnum) ……………………………………………......... 85 3.2 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 11 มม. ..................................................................................... 86 3.3 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) ……………………………………………… 87 3.4 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด .38 (Super) ……………………………………………………… 89 3.5 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด .380 ................................................................................................ 90 3.6 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 7.65 มม. ......................................................................................... 91 3.7 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก

ขนาด 9 มม. (Parabellum) และขนาด 7.65 มม. ………………………… 92 3.8 ธาตตาง ๆ ทตรวจพบในบคคลททางานเกยวของกบเครองยนต ............................ 96

ฌ

สารบญภาพ

ภาพท หนา 1.1 อาวธปน Percussion Locks แบบตาง ๆ ................................................................. 8 1.2 โครงสรางกระสนปนแบบ Pin fire ........................................................................ 11 1.3 โครงสรางกระสนปนแบบ Rim fire ……………………………………………. 11 1.4 โครงสรางกระสนปนแบบ Center fire …………………………………………. 12 1.5 สวนประกอบสาคญของกระสนปน ……………………………………………. 13 1.6 รปรางลกษณะของลกกระสนปนแบบตาง ๆ ......................................................... 16 1.7 รปรางของปลอกกระสนปนทง 3 แบบ ………………………………………… 17 1.8 รปรางลกษณะของสวนทายปลอกกระสนปน ....................................................... 17 1.9 สวนสาคญของ Primer Cap …………………………………………………….. 21 1.10 ตวอยางอนภาคแบบ Regular Spheroids ……………………………………….. 25 1.11 ตวอยางอนภาคแบบ Irregular Spheroids ……………………………………….. 26 1.12 ตวอยางอนภาคแบบ Peeled Orange ……………………………………………. 27 1.13 เครอง SEM/EDX ทใชในการวจย ......................................................................... 32 1.14 สวนประกอบทสาคญของ SEM ………………………………………………… 33 1.15 การสรางภาพขยายสญญาณจากอเลกตรอน .......................................................... 34 1.16 สญญาณทเกดจากการทอเลกตรอนชนกบชนตวอยาง .......................................... 35 1.17 โครงสรางของอะตอมโดยทวไป และขบวนการเกดรงส X เฉพาะธาต ................. 37 1.18 เครอง ICPS ทใชในการทดลอง ............................................................................ 40 1.19 สวนประกอบของเครอง ICPS ………………………………………………….. 42 1.20 ICP Torch ………………………………………………………………………. 43 2.1 ตาแหนงทจะทาการเกบตวอยางจากแขนเสอทง 2 ขาง (แถบสขาว) ....................... 46

2.2 อาวธปนพกกงอตโนมต ขนาด 9 มม. (Parabellum) ทใช ...................................... 47 2.3 อาวธปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ทใช .................................................. 47

ญ

ภาพท หนา 3.1 กลมอนภาค GSR ทเกบตวอยางจากบรเวณหลงมอขวา ........................................ 54 3.2 Spectrum ทไดจากภาพ 3.1 .................................................................................... 54 3.3 อนภาค GSR ทเกบตวอยางจากบรเวณหลงมอขวา ............................................... 55 3.4 Spectrum ทไดจากภาพ 3.3 ................................................................................... 55 3.5 อนภาค GSR ทเกบตวอยางจากบรเวณหลงมอขวา ............................................... 56 3.6 Spectrum ทไดจากภาพ 3.5 .................................................................................... 56 3.7 อนภาค GSR ทเกบตวอยางจากบรเวณฝามอซาย .................................................. 57 3.8 Spectrum ทไดจากภาพ 3.7 .................................................................................... 57 3.9 ลกษณะเสนใยผาตวอยางเมอสองดวย SEM ……………………………………. 58 3.10 ลกษณะกลมอนภาค GSR ทกระจายเขาไปอยภายในเสนใยผาตวอยาง ................. 58 3.11 กลมอนภาค GSR ทเกาะตดอยบนเสนใยผาตวอยาง (ยงจากปนพกรวอลเวอร) ...... 59 3.12 กลมอนภาค GSR ทเกาะตดอยบนเสนใยผาตวอยาง (ยงจากปนพกกงอตโนมต) .... 59

(ยงดวยปนพกกงอตโนมต และเกบตวอยางหลงการยงปนทนท) 3.13 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ …………………………….. 60 3.14 Spectrum ทไดจากภาพ 3.13 ……………………………………………………. 60 3.15 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ………………………………… 61 3.16 Spectrum ทไดจากภาพ 3.15 ……………………………………………………. 61 3.17 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ……………………………. 62 3.18 Spectrum ทไดจากภาพ 3.17 …………………………………………………….. 62 3.19 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ……………………………. 63 3.20 Spectrum ทไดจากภาพ 3.19 ……………………………………………………. 63 3.21 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ …………………………….. 64 3.22 Spectrum ทไดจากภาพ 3.21 ……………………………………………………. 64 3.23 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ………………………………… 65 3.24 Spectrum ทไดจากภาพ 3.23 ……………………………………………………. 65

(ยงดวยปนพกรวอลเวอร และเกบตวอยางหลงการยงปนทนท) 3.25 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ .............................................. 66 3.26 Spectrum ทไดจากภาพ 3.25 .................................................................................. 66

ฎ

ภาพท หนา 3.27 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ..................................................... 67 3.28 Spectrum ทไดจากภาพ 3.27 .................................................................................. 67 3.29 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ..................................................... 68 3.30 Spectrum ทไดจากภาพ 3.29 .................................................................................. 68 3.31 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ .............................................. 69 3.32 Spectrum ทไดจากภาพ 3.31 ................................................................................. 69 3.33 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ..................................................... 70 3.34 Spectrum ทไดจากภาพ 3.33 .................................................................................. 70 3.35 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ............................................... 71 3.36 Spectrum ทไดจากภาพ 3.35 .................................................................................. 71

(ยงดวยปนพกกงอตโนมต และเกบตวอยางหลงการยงปน 6 ชวโมง) 3.37 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ..................................................... 73 3.38 Spectrum ทไดจากภาพ 3.37 ................................................................................. 73 3.39 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ .............................................. 74 3.40 Spectrum ทไดจากภาพ 3.39 .................................................................................. 74

(ยงดวยปนพกรวอลเวอร และเกบตวอยางหลงการยงปน 6 ชวโมง) 3.41 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ .............................................. 75 3.42 Spectrum ทไดจากภาพ 3.41 .................................................................................. 75 3.43 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ .............................................. 76 3.44 Spectrum ทไดจากภาพ 3.43 .................................................................................. 76

(ยงดวยปนพกกงอตโนมต และเกบตวอยางหลงการยงปน 12 ชวโมง) 3.45 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ………………………………… 78 3.46 Spectrum ทไดจากภาพ 3.45 ................................................................................. 78 3.47 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ............................................. 79 3.48 Spectrum ทไดจากภาพ 3.47 .................................................................................. 79

(ยงดวยปนพกรวอลเวอร และเกบตวอยางหลงการยงปน 12 ชวโมง) 3.49 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ .................................................... 80 3.50 Spectrum ทไดจากภาพ 3.49 ................................................................................. 80

ฏ

ภาพท หนา 3.51 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ .............................................. 81 3.52 Spectrum ทไดจากภาพ 3.51 ................................................................................. 81

(ยงดวยปนพกกงอตโนมต และเกบตวอยางหลงการยงปน 24 ชวโมง) 3.53 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ .............................................. 83 3.54 Spectrum ทไดจากภาพ 3.53 ................................................................................. 83

(ยงดวยปนพกรวอลเวอร และเกบตวอยางหลงการยงปน 24 ชวโมง) 3.55 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ …………………………….. 84 3.56 Spectrum ทไดจากภาพ 3.55 .................................................................................. 84 3.57 แผนภมแสดงปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.1 ..................................... 85 3.58 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.2 ........................... 86 3.59 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.3 ........................... 88 3.60 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.4 ........................... 89 3.61 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.5 ........................... 90 3.62 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.6 ........................... 91 3.63 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.7 ........................... 92 4.1 ตวอยางอนภาคทเกบจากมอชางซอมเครองยนตและ EDX Spectrum ทได ........... 97 4.2 ตวอยางอนภาคทเกบจากมอชางเดนไฟฟาภายในรถยนตและ EDX Spectrum ทได ... 98 4.3 ตวอยางอนภาคทเกบจากมอคนทาดอกไมไฟและ EDX Spectrum ทได ............... 99

ฐ

1

บทท 1 บทนา

1.1 ความสาคญของคราบเขมาปนทเกดจากการยงปนตอการพสจนหลกฐาน นตวทยาศาสตร เปนศาสตรแขนงหนงทใชกระบวนการทางวทยาศาสตรมายนยนการกระทาผดของบคคล โดยการนาวตถพยานทเกบไดจากสถานทเกดเหต หรอจากตวผตองสงสยมาทาการตรวจพสจน เพอชวยใหเจาหนาทของรฐมแนวทางในการสบสวนสอบสวน ทาใหสามารถดาเนนการจบกมตวผกระทาผด และลงโทษผกระทาผดไดไมผดตว อนจะกอใหเกดความเปนธรรมและความนาเชอถอของกระบวนการยตธรรมในสงคม ตงแตอดตจนถงปจจบน อาชญากรรมนบเปนสงสาคญอยางหนงทบนทอนความสงบสขและความเจรญงอกงามของสงคม แมวาอาชญากรรมจะเปนปรากฏการณอยางหนงในสงคมทไมสามารถหลกเลยงได แตทวาอาชญากรรมสามารถทจะถกควบคมใหลดนอยลงได โดยในปจจบนการประกอบอาชญากรรมของคนรายนนมกใชอาวธปนในการกระทาผด ดงนนการตรวจพสจนทางนตวทยาศาสตรทเกยวของกบอาวธปน จงเปนงานทมความสาคญมากอกแขนงหนงของงานพสจนหลกฐาน เพอนาไปสการสบสวนสอบสวน และรวมถงการควบคมและปองกนอาชญากรรมทจะเกดขนในสงคมไดดวย การตรวจพสจนอาวธปน ของสานกงานวทยาการตารวจในปจจบน สามารถแบงออกไดเปน 2 ประเภท คอ 1. การตรวจชนดของอาวธปนและการตรวจเปรยบเทยบ เชน การตรวจชนด ขนาด ชนสวนตาง ๆ ของอาวธปน การตรวจเปรยบเทยบลกกระสนปนและปลอกกระสนปน เปนตน 2. การตรวจทางขปนวธ เชน การตรวจหาคราบเขมาทเกดจากการยงปน การตรวจหาวถกระสนปน การตรวจวเคราะหคณภาพของกระสนปนชนดตาง ๆ เปนตน ในทน จะขอกลาวเฉพาะการตรวจพสจนหาคราบเขมาทเกดจากการยงปน (Gunshot Residue, GSR) จากตวบคคล ซง GSR นบเปนหลกฐานทางนตวทยาศาสตรอยางหนง ทสามารถพสจนทราบไดวา บคคลนน ๆ ไดผานการยงปน หรอเกยวของกบการยงปนมาหรอไม ซงผลจากการตรวจพสจนจะชวยคลคลายการสบสวนสอบสวนในคดอาชญากรรมตาง ๆ ทเกยวของกบการใชอาวธปนได เชน คดฆาตกรรม คดอตวนบาตกรรม หรออบตเหต ฯลฯ เปนตน ดงนนการตรวจพสจนคราบเขมาทเกดจากการยงปนนน หากทาการตรวจดวยวธทเชอถอได มความจาเพาะเจาะจง และมความแมนยาสงแลว จะกอใหเกดประโยชนตอกระบวนการยตธรรม เนองจากเปนหลกฐานทางวตถทสาคญอนนาไปสการจบกมผกระทาผดมาลงโทษ และทา

2

ใหผทไมไดกระทาผดพนจากมลทนขอสงสยในคดทเกดขน และกอใหเกดความยตธรรมในสงคมสบไป

1.2 ความเปนมาและความสาคญของปญหา เขมาปน หรอเขมาทเกดจากการยงปน (GSR) เปนวตถพยานทางวทยาศาสตรอยางหนงทเกดขนภายหลงจากการยงปน โดยเขมาปนทเกดขนนสามารถปลวกระจายไปเกาะยงรางกายของผยง เชน มอ แขน ใบหนา เสอผา และวตถแวดลอมตาง ๆ ทอยใกลตวผยงปนได ดงนนการตรวจพสจนหาเขมาทเกดจากการยงปน จงสามารถยนยนการยงปนของบคคลตองสงสย เพอใชเปนหลกฐานประกอบคดได โดยมความเปนมาตงแตอดตจนถงปจจบนพอสงเขป คอ การตรวจพสจนหาคราบเขมาปน ในระยะเรมแรกราวป ค.ศ. 1932 วงการตารวจสากลทวไปไดทาการตรวจหาคราบเขมาทเกดจากการยงปนทมอ ดวยวธทเรยกวา Dermal Nitrate Test หรอ Paraffin Test ซงเปนการทดสอบทางเคม โดยดการเปลยนแปลงสทเกดขนจากปฏกรยาของสารประกอบจาพวกไนเตรททมาจากเขมาดนปน ซงเขมาดนปนน เกดขนจากการเผาไหมของดนสงกระสนปน (ดนปน) โดยใชสารละลาย Diphenylamine ในกรดซลฟรคเขมขน หากมสารประกอบจาพวกไนเตรทอย สารละลาย Diphenylamine จะเปลยนจากไมมส เปนสนาเงนของ Diphenyl Benzidine ซงปจจบนวธนไดเลกใชไปแลว เพราะผลการตรวจทใหมความไมแนนอน เนองจากสารประกอบไนเตรทอาจมาจากแหลงอนทไมใชมาจากการยงปนได เชน ปย เปนตน

ตอมาราวป ค.ศ. 1959 มการนาวธ Sodium Rhodizonate Test ซงเปนวธการตรวจหาอนภาคของตะกว (Pb) และ แบเรยม (Ba) ทปลวออกมาตดมอผยงหลงจากการยงปน หลกการ คอ เมอเกบตวอยางจากมอผตองสงสยแลว จงนามาวางบนกระดาษกรอง จากนนหยดสารละลายกรดไฮโดรคลอรก เขมขน 1 % ใหทวบนตวอยาง แลวนากระดาษกรองไปอบใหแหง จงนากระดาษกรองทอบแหงแลวนมาหยดสารละลาย Saturated Sodium Rhodizonate ทไดเตรยมไวใหม ๆ (สเหลองแกมสม) แลวหยดตามดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอรก เขมขน 5 % ลงไปอกครง

3

หากมธาตตะกวอยในตวอยาง กระดาษกรองจะมสมวงเกดขนทนท หากมธาตแบเรยมอยในตวอยาง กระดาษกรองจะมสแดงเกดขนทนท ปฏกรยาเปนดงน

แตวธนไมแพรหลายในการใชมากนก เนองจากเปนวธทไมคอยมความวองไว (Sensitive) และจาเพาะเจาะจง (Specific) ตอธาตโลหะทตองการตรวจพสจน ตอมาในป ค.ศ. 1960 ไดมผพยายามนาวธ Neutron Activation Analysis (NAA) ซงเปนวธการวเคราะหเชงปรมาณของธาตแบเรยม (Ba) และแอนตโมน (Sb) ซงเปนธาตทไดจากชนวนทายกระสนปน (แกปปน) เกดการระเบดภายหลงจากถกเขมแทงชนวนกระแทก ดงนนหากสามารถตรวจพสจนหาปรมาณธาตทง 2 ตวน ทตดอยบรเวณมอของผตองสงสยในปรมาณมากพอทเชอไดวามาจากการยงปนแลว กสามารถใชยนยนวาบคคลนนไดผานการยงปนมาแลวนนเอง วธ NAA น มการตรวจวเคราะหอย 2 วธ คอ วธทตองใชเคมชวย (Chemical / Seperation Method หรอ Destructive Method) และวธทไมตองใชเคมชวย (Non-destructive Method) หรอเปนวธทใชเครองมอชวย (Instrumental Neutron Activation Analysis : INAA) สาหรบวธแรกนน จะทาการสกดเอาเขมาปนทมอโดยใช Paraffin แลวจงนาไปอาบรงส Neutron พรอมสารมาตรฐาน Ba และ Sb หลงจากนน จงทาการแยกทางเคม โดยตกตะกอนใหเปน Stibnite (Sb2S3) และ Barium Sulfate (BaSO4) แลวจงคานวณหาปรมาณของ Ba และ Sb ใน Paraffin จะเหนไดวา วธทตองใชเคมชวยน มวธการทยงยากอกทงเสยเวลามาก สวนวธทสองนน เปนการหาปรมาณของธาตหลงการอาบรงส Neutron โดยใชการวด Spectrum ของสารตวอยางทงหมด

4

โดยตรง ไมตองผานวธทางเคมใด ๆ ทงสน แตวธนตองอาศยเครองมอทมประสทธภาพสงในการแยก Peak ออกจากกน และใชหาโดยตรงเฉพาะธาต Sb เทานน หากตองการจะหาปรมาณ Ba จะตองทาการแยกทางเคมอก ขอเสยของวธ NAA คอ เปนวธทเสยคาใชจายสง เพราะตองใชหววดรงส Ge (Li) ซงหววดรงสและเครองวดรงสจะมราคาแพงมาก อกทงวธนยงเปนวธทตองใชเวลามาก เนองจากตองเสยเวลาคอยเพอใหสารตวอยางสลายตวนานถง 4 – 5 วน จงจะสามารถนาไปตรวจวเคราะหได จงเปนวธทไมเหมาะสมสาหรบงานทตองการความเรงดวน นอกจากนวธ NAA ยงตรวจวเคราะหไดเพยงเฉพาะแตธาต Ba และ Sb เทานน สาหรบธาต Pb จะไมสามารถตรวจวเคราะหได จงไมคอยมผนยมใชกนมากเทาไรนก แมวาวธ NAA จะเปนวธทสามารถวเคราะหไดละเอยด และมความไวสงกตาม อกวธหนง ซงเปนวธการตรวจวเคราะหวาผตองสงสยไดยงปนมาหรอไมนน คอวธการทาง Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) ซงไดมรายงานการใช AAS ในป ค.ศ. 1970 และถดจากนนมาอกสามป ไดมรายงานเกยวกบการใช Flameless Atomic Absorption Spectrophotometry (FAAS) ในการหา GSR ดวยวธ AAS น มขอดกวาการใชวธ NAA กลาวคอ วธ AAS เปนวธทใชเครองมอทมราคาไมแพงมากนก และยงสามารถใชวเคราะหหาธาต Pb ไดดวย ในขณะทวธ NAA ตรวจหาไดเพยงธาต Ba และ Sb เทานน หลกการของ Atomic Absorption Spectrophotometry คอ อาศยหลกการทวา อะตอมแตละชนดนนจะสามารถดดกลนแสง (Absorb) ทมความยาวคลนเฉพาะไมเทากน ดงนนเมอสารละลายตวอยางซงมธาตทตองการตรวจวเคราะหหา ถกพนผานเขาไปในเปลวไฟทมความรอนเพยงพอ ธาตทตองการวเคราะหจะกลายสภาพเปนไอของอะตอมอสระ (Free Atom) และเมอแสงทมความยาวคลนสอดคลองกบชนดของอะตอมอสระถกผานเขาไปในเปลวไฟ สวนหนงของแสงจะถกดดกลนโดยอะตอมอสระนน โดยขนาดความยาวคลนของแสงจะเปนตวบงบอกใหทราบถงชนดของอะตอม และปรมาณของแสงทถกอะตอมอสระดดกลนเขาไป จะเปนตวบงชใหทราบถงปรมาณของธาตทวเคราะห ซงมอยในสารละลายตวอยางนนเอง Flameless Absorption Spectrophotometry (FAAS) เปนวธทหลกเลยงการใชเปลวไฟในการใหความรอน เพอทาใหธาตทอยในสารละลายกลายเปนอะตอมอสระ โดยเปลยนมาใชทอกราไฟต (Grahpite Tube) แทน เมอทาใหทอกราไฟตนรอนจดดวยการใชกระแสไฟฟา ทอกราไฟตทรอนจดนจะทาใหธาตทตองการวเคราะหซงอยในสารละลายตวอยางกลายเปนอะตอมอสระได ซงวธ FAAS หากมระบบเครองมอและใชรวมกบอปกรณกาเนดแสงทดแลว จะตรวจวเคราะหธาตไดอยางมประสทธภาพสงกวาวธใชเปลวไฟมาก

5

การใชวธ FAAS จะมผลดอยางมากในการตรวจวเคราะหหาธาต Pb และ Sb แตสาหรบธาต Ba นนจะมปญหาอยบาง เนองจากธาต Ba สามารถทาปฏกรยากบทอกราไฟตเกดเปนแบเรยมคารไบด (Barium Carbide) ซงมจดหลอมเหลวสงมากถง 3,000 OC แตอณหภมสงสดทเครองจะทาใหทอกราไฟตรอนไดเพยง 2,700 OC จะเหนไดวา แบเรยมคารไบดมอณหภมของจดหลอมเหลวสงกวาถง 300 OC จงทาใหปรมาณของแบเรยมทถก atomize นอยกวาปรมาณแบเรยมทมอยจรงในสารละลายตวอยาง ซงตองแกปญหานโดยการใชวสดทนไฟ นนคอใชแทนทาลม (Tantalum) บภายในทอกราไฟตอกชนหนง เพอปองกนปฏกรยาการเกดแบเรยมคารไบด หรออาจแกปญหาโดยการเพมปรมาณของสารตวอยางใหมากขน เพอใหปรมาณของ Ba ทจะถกทาใหกลายเปนอะตอมอสระมมากขนไปดวย แมวาวธ Atomic Absorption Spectophotometry จะเปนวธการหนงทสามารถใชวเคราะหหาปรมาณของธาตทมนอย ๆ ได ในระดบไมโครกรม หรออาจถงระดบนาโนกรม อกทงยงมความไวในการวเคราะหสงดวยกตาม แตกยงมขดจากดทไมสามารถวเคราะหธาตทเกดจากการยงปน (GSR) ไดทงหมดในเวลาเดยวกน ตองทาการวเคราะหทละธาต และยงไมสามารถแยกแยะแหลงทมาของธาตตาง ๆ ทวเคราะหได ดวยเหตผลจากดตาง ๆ ดงกลาวขางตน จงไดมการพฒนาวธการตรวจพสจนหา GSR ทมความทนสมย สะดวก แมนยามากขน โดยการใชกลองจลทรรศนอเลคตรอนขน ทมชอเรยกวา Scanning Electron Microscopy / Enegy Dispersive X-Ray Spectroscopy (SEM/EDX) ซงเปนวธทไดรบการยอมรบวา เปนวธททนสมยและมความแมนยาแนนอนมากทสด กลาวคอ เปนวธทมความจาเพาะ (Specificity) มากกวาวธอนใดทงหมด เนองจาก SEM/EDX เปนวธทสามารถมองเหนภาพอนภาคของคราบเขมาทมาจากการยงปนได ดวยกลองจลทรรศนอเลคตรอนแบบสแกน (SEM) ซงจะแสดงผลเปนภาพสามมต คอ มทงความกวาง ความยาว และความลกไดอยางชดเจน รวมทงยงแสดงขนาดอกดวย และสามารถบอกชนดของธาตทมอยในอนภาคนนได ดวย X-Ray (EDX) ซงวธการใช SEM/EDX สามารถวเคราะหธาตตาง ๆ ไดหลายธาตในเวลาเดยวกน โดยไมจากดวาจะตองเปนเฉพาะธาตตะกว แบเรยม และแอนตโมน เทานน นอกจากน หากผททาการตรวจวเคราะหมความชานาญมากพอกจะสามารถแยกลกษณะภาพของอนภาคทเกดจากการยงปน ออกจากสงปนเปอนอนทมาจากสงแวดลอม หรอจากอาชพการงานไดอยางถกตอง แมนยา โดยอาศยรปรางเฉพาะตวของคราบเขมาทมาจากการยงปนและการหาชนดของธาตดวย EDX เปนสงยนยนในการตรวจพสจน นอกจากนน EDX ยงมจดเดนอกอยางหนง คอ มความไวสงมาก สามารถวเคราะหธาตทมอยในตวอยางปรมาณนอยมาก ระดบ 10- 11 กรมได

6

ยงไปกวานน ในการตรวจวเคราะหคราบเขมาจากการยงปนดวยวธ NAA และ AAS เปนวธการตรวจวเคราะหเชงปรมาณ (Quantitative Analysis) ซงบางครงอาจจะประสบปญหาในการตดสนใจลงความเหนวา บคคลตองสงสยนนไดมการยงปนมาหรอไม ในกรณทตรวจพบปรมาณของธาตใกลชวง cutoff แตสาหรบการตรวจพสจนดวยวธ SEM/EDX เปนการตรวจวเคราะหเชงคณภาพ (Quanlitative Analysis) แมหากตรวจวเคราะหพบอนภาคของคราบเขมาทมาจากการยงปนเพยงอนภาคเดยว กเปนการพสจนไดวา ตวอยางนนมคราบเขมาทมาจากการยงปนอยจรง (รชนารถ กตตดษฎ, 2535) ปจจบน วธการทนยมใชหา GSR ในหลาย ๆ ประเทศมอย 3 วธ คอ 1. Neutron Activation Analysis : NAA 2. Atomic Absorption Spectrophotometry : AAS 3. Scanning Electron Microscopy / Energy Dispersive X-ray Spectroscopy : SEM/EDX โดยในแตละประเทศจะเลอกใชวธใดนน ขนอยกบความเหมาะสม ประเทศทมพฒนาการทางดานวทยาศาสตรสง สวนใหญนยมตรวจพสจน GSR ดวยวธ SEM/EDX เพราะเปนวธทแสดงใหเหนรปราง ลกษณะและขนาดอนภาคของ GSR ซงเปนขอดททาใหผตรวจพสจนวนจฉยไดงายกวาทกวธทมมา อกทง SEM/EDX ยงสามารถระบธาตทเปนองคประกอบใน GSR และยงลดระยะเวลาในการตรวจพสจนใหนอยลง ทาใหตอบสนองปรมาณงานทมเพมขนอยตลอดเวลาไดอกดวย

1.3 อาวธปนและเครองกระสนปน (อมพร จารจนดา, 2542) อาวธปนกระบอกแรกใครเปนผสราง ไมมใครบอกได รกนแตเพยงวาอาวธปนแบบแรกทาดวยทอโลหะ ซงสามารถสงลกกระสนวถโคงวงไปไดระยะทางหนง หรอไปยงเปาหมายใกล ๆ โดยมดนปนเปนตวขบดนลกกระสน จงใชคาวา “Lock” สาหรบเรยกระบบจดระเบดของอาวธปนแบบแรกน อาวธปนแบบเรมแรกเปนแบบทเรยกกนวา “ปนประจปาก หรอบรรจปาก” (Muzzle Loading) คอลกษณะของลากลองปนเปนทอโลหะกลวง ปลายขางหนงอดตน ใกล ๆ ปลายทอขางอดตนมรเลก ๆ เจาะทะลเขาไปถงภายในลากลองปน เวลาบรรจดนปนและลกกระสนปนกจะตองบรรจเขาทางปากลากลอง โดยเอาดนปนบรรจเขาไปกอน และใชหมอนกระสนปน (Wad) อดตามลงไปแลวกระทงใหแนน แลวจงบรรจลกกระสนปนและมหมอนกระสนปนอดตามลงไปและกระทงใหแนนอกครงหนง ดนปนซงถกอดแนนกจะมบางสวนลนออกมาทางรเจาะทะลทอยขางลากลองทกลาวขางตน ซงใชเปนดนลอ หรอบางทดนลออาจจะใสเขาไปในรดงกลาวจากขางนอกกได

7

เวลาจะยงปนกเอาไฟ หรอโลหะเผาไฟ หรอถานตดไฟแดง ๆ มาจดหรอจทดนลอ เมอดนลอตดไฟ ไฟกลามเขาไปตดดนปนซงถกอดแนนอยภายในลากลองปนและเกดการเผาไหมของดนปนอยางรวดเรว ทาใหเกดแกสจานวนมหาศาลและเกดกาลงดนสงขนภายในลากลองปน ดนใหลกกระสนปนวงออกจากลากลองปนไปได หมอนกระสนปนในสมยเรมแรกนนทาดวยไมเนอออน หรอพวกวสดเสนใยนม ๆ เชน ฝอยกาบมะพราวดงทใชกนอยในชนบทของประเทศเราในปจจบน เพราะจะไดงายตอการทจะใชไมหรอแทงโลหะกระทงอดใหแนนไดดขน ถาหมอนกระสนปนอดไมแนนกจะเกดรอยรวของแกสตามขอบของหมอนได อนจะเปนเหตใหกาลงดนลกกระสนปนไมด ลกกระสนปนทถกยงออกไปกจะมความเรวตาทาใหไปไดไมไกล ตงแตศตวรรษท 18 เปนตนมา มนษยมความรทางวชาเคมเพมมากขน ทาใหมผคดคนสารเคมทเปนสารวตถระเบด ทเมอถกกระทบกระแทกอยางแรงแลวจะสามารถระเบดขนได สารเคมทวานนคอ Fulminate of Mercury ซงถอวาเปน Priming Powder ตวแรก ทมนษยนามาใชในการยงปน หลกฐานตามประวตศาสตร บนทกไววาตงแตป ค.ศ. 1703 นกวทยาศาสตรชาวฝรงเศสเปนผคนพบวา Fulminate of Mercury เปนวตถระเบด จนกระทงในป ค.ศ. 1793 บาทหลวงชาวสกอตแลนด ชอ Alexander John Forsyth ไดทดลองนาเอา Fulminate of Mercury เปนตวจดดนปนขน โดยใหชอปนชนดนวา ปนแบบ Percussion Locks ซงไดผลตขนเปนครงแรกในกรงลอนดอน ตอมาในป ค.ศ. 1812 Forsyth ไดรวมมอกบ James Waatts ประดษฐปนแบบ Percussion Locks ขนไวหลายแบบ ในยคของ Percussion Locks น มอาวธปนแบบตาง ๆ ไดถกประดษฐขนมาอกมากมาย โดยเฉพาะพวกปนแบบ Breech Loading เรมมใชกนมาก ถงแมวาจะยงไมมผใดสามารถประดษฐกระสนปนขนมาไดกตาม นอกจากนภายในลากลองปนกไดมการทาเกลยวกนขนมาใชมากขน และลกกระสนปนกมรปรางตาง ๆ กนไมไดเปนลกตะกวกลม ๆ เพยงอยางเดยว อกทงยงมการประดษฐปนแบบทสามารถยงซาได (Repeating Arms) เชน ปนรวอลเวอร เปนตน (รปท 1.1) ในกลางศตวรรษท 19 ปนแบบ Percussion Locks กมใชกนอยางแพรหลายทวไปทงทวปยโรปและอเมรกา พรอมกนนกไดมผพยายามคดคนสรางกระสนปนชนดเปนนด และมระบบจดดนปนอยภายในกระสนปนแตละนด (ดงเชนกระสนปนในปจจบน) ขนมากมาย แตกยงใชการไมได เพราะแกสจากการเผาไหมของดนปนสามารถรวออกทางทายลากลองปนได ปนแบบ Percussion Locks น ในปจจบนยงคงมใชกนอยอยางกวางขวางทวไปทงโลก เชนในชนบททหางไกลของประเทศไทย ในประเทศอนเดย และบางประเทศในอาฟรกา ตลอดจน

8

กลมคนทนยมใชอาวธปนแบบ Muzzle Loading ในประเทศสหรฐอเมรกาและองกฤษ เปนตน ซงปนแบบนไทยเราเรยกวา “ปนแกป” นนเอง

ภาพท 1.1 อาวธปน Percussion Locks แบบตาง ๆ

(อมพร จารจนดา, 2542)

ภายหลงจากทมการประดษฐกระสนปนแบบ Rim Fire และ Center Fire ขนมาได อาวธปนแบบและขนาดตาง ๆ กน กถกพฒนาขนมามากมาย อาวธปนทมประสทธภาพสง เชน ปนกลตาง ๆ ไดรบการพฒนาอยางรวดเรวมาก ทาใหการแยกแยะจดหมวดหมอาวธปนกระทาไดยาก ในทนจะขอแบงประเภทอาวธปนตามการใชงานสามารถแบงออกไดเปน 4 ประเภท คอ 1. ปนพก (Pistol) ปนจาพวกนสามารถใชทาการยงไดดวยมอเดยว เพราะมขนาดเลกทาใหพกพาตดตวไปไดสะดวก สามารถซอนหรอปกปดไดงาย และเนองจากเปนอาวธปนทมขนาดเลก จงทาใหอานาจการยงมระยะไมไกลมากนก ซงถาแบงตามลกษณะของอาวธปนจาพวกนแลว สามารถแบงไดเปน 2 ชนด คอ

9

ก. ปนพกกงอตโนมต (Semi-Automatic Pistol) เปนปนพกทบรรจกระสนปนไดหลายนดดวยการบรรจไวในซองกระสนปน (Magazine) ข. ปนพกลกโม (Revolver) เปนปนพกทมสวนบรรจกระสนทเรยกวา ลกโม (Cylinder) ปนพกชนดนรงเพลงและลากลองปนแยกออกเปนคนละสวนกน ค. ปนพกแบบอน ๆ (Miscellaneous Handgun) เปนปนทผผลตทาออกมา เพอใหผทไมเคยพบเหนคดวาเปนไมใชอาวธปน การผลตดงกลาวสวนใหญผลตเพอนาไปใหสายลบใชปองกนตวยามจาเปน มบางทผลตเพอการคา แตกมกจะเปนของตองหามในเกอบทกประเทศ เพราะปนเหลานมขนาดเลก ซกซอนไดงายและยงสงเกตยากวาเปนปนหรอไม ตวอยางเชน ปนปากกา, ปนหวเขมขด, ปนไฟแชค, ปนพวงกญแจ, ปนไมเทา ฯลฯ เปนตน 2. ปนกลมอ (Sub-Machine Gun) มลกษณะอนพงประสงคอยางหนงคอ สามารถใชกระสนรวมกบปนพกได นอกจากนนยงสามารถยงไดทงแบบอตโนมตและกงอตโนมต ระยะยงหวงผลไดดกวาปนพก 3. ปนเลก ชนดของปนเลกในทน หมายถง ปนททาการยงโดยอาศยการประทบไหล ซงมขนาดตาง ๆ กน ดงน ก. ปนเลกยาว (Rifle) เปนอาวธปนเลกทมความยาวลากลองประมาณ 24 – 30 นว ข. ปนเลกสน (Carbine) เปนปนทสรางขนโดยประสงคใหผมหนาทขมาไดใชโดยไมเกดความเกะกะในการนาไปนามา และสามารถใชไดคลองตวขน ซงมลกษณะคลายกบปนเลกยาวทกอยาง ตลอดจนการทางานของเครองกลไก จะตางกนกเพยงความยาวลากลองทสนกวาเทานน ค. ปนเลกยาวบรรจเอง (Self Loading Rifle) เปนปนเลกยาวทสามารถยงซาตอเนองได กลาวคอ ผยงเพยงแตทาหนาทในการเหนยวไกเมอตองการยงกระสนนดตอไปเทานน จงทาใหการยงมความรวดเรวขน ประมาณ 8 – 16 นด ภายในเวลา 3 – 4 วนาท ง. ปนเลกสนบรรจเอง (Self Loading Carbine) กมหลกการเดยวกนกบปนเลกยาวบรรจเอง ตางกนกแตเฉพาะลากลองทสนกวาเทานนเอง จ. ปนเลกกล (Assault Rifle) เปนอาวธปนยาวทสามารถยงไดทงแบบอตโนมตและแบบกงอตโนมต 4. ปนกล (Machine Gun) เปนปนทมการยงระบบครบรอบอตโนมตสมบรณ (Full Automatic) กลาวคอ ตลอดเวลาทผยงยงเหนยวไกปนไว ปนจะทาการยงตดตอกนไดโดยตลอด และจะหยดยงตอเมอผยงปลอยไก หรอกระสนหมด ใชกบกระสนปนไรเฟลทางทหาร เนองจากการยงลกษณะนจะทาใหเกดการสนสะเทอนกบตวปน จงจาเปนตองอาศยขาทรายหรอขาหยงเปน

10

สวนประกอบเพมขน อกทงตวปนมขนาดใหญและนาหนกมาก ตองใชคนยงตงแต 2 คนขนไป และมระบบการปอนกระสนปนดวยแมกกาซน ปนกลแบบนม 2 ชนด คอ ก. ปนกลเบา เปนปนกลทมนาหนกตงแต 35 ปอนดลงไป ข. ปนกลหนก เปนปนกลทมนาหนกมากกวา 35 ปอนดขนไป อาวธปนแบบตาง ๆ ตามทไดกลาวมานน จะใชไดผลดและมอานภาพสงสด กตอเมอกระสนปนจะตองประกอบดวยสงสาคญ 3 สง คอ 1. กระสนปนจะตองเปนแบบ “Fixed Charge” คอ มปลอกกระสนปน, แกป, ดนปน และลกกระสนปน รวมอยเปนอนเดยวกน 2. ปลอกกระสนปนจะตองขยายตวได เพอวาเมอกระสนปนถกยงปลอกกระสนปนจะขยายตวไดแนบสนทกบผนงรงเพลง เพอปองกนไมใหแกสรวยอนออกทางขางปลอกกระสนปนได และยงตองงายตอการทจะดงปลอกกระสนปนทยงแลวออกจากรงเพลง 3. แกป หรอ Primer Cap จะตองมตวทง (Anvil) สาหรบการกระแทกของเขมแทงชนวนสรางตดไวดวย ในกรณทเปนกระสนแบบชนวนกลาง หรอมตวรบการตของเขมแทงชนวน แบบทเรยกวา Folded Head ในกระสนปนแบบชนวนรม

1.3.1 กระสนปน (Metallic Cartridge) ตงแตมการผลตกระสนปนขนมาไดจนถงปจจบนน Metallic Cartridge มดวยกนถง 11 แบบ ทสาคญ และผลตออกมาจาหนายทางการคามอย 3 แบบ คอ 1. Pin Fire Cartridge เปนกระสนปนแบบแรกทสรางขนโดยชางทาปนชาวเมองปารส ชอ E. Lefaucheux ในป ค.ศ. 1835 และผลตออกจาหนายในป ค.ศ. 1836 โดยมทงกระสนปนไรเฟล กระสนปนพก และกระสนปนลกซอง ในตอนแรกปลอกกระสนปนทกชนดทาดวยกระดาษ สวนทายเปนทองเหลอง และมเขมโผลออกมาทางดานขางปลอกกระสน ปลายเขมอกดานหนงฝงอยภายในปลอกกระสนปนโดยวางอยบนแกป (Primer Cap) ซงบรรจอยในถวยโลหะ (รปท 1.2) อาวธปนทใชกระสนปนแบบนทนกปนไมมเขมแทงชนวน เวลายงนกปนจะกระแทกลงบนเขมทโผลออกมาขางปลอกกระสนปน และปลายเขมอกขางหนงกจะกระแทกกบแกป เกดระเบดขน ประกายไฟกจะไปเผาไหมดนปนตอไป กระสนปนแบบ Pin Fire มอายการใชงานไมนานนก กถกแทนทดวยกระสนปนแบบใหม คอ Rim Fire

11

ภาพท 1.2 โครงสรางกระสนปนแบบ Pin Fire (อมพร จารจนดา, 2542)

2. Rim Fire Cartridge เปนกระสนปนททาใหมชนวนทายกระสนปนอยบรเวณขอบจานทายกระสนปน โดยกระสนปนชนดนจะลนไดกตอเมอเขมแทงชนวนแทงไปทบรเวณรอบขอบจานทายกระสนปนเทานน จะเหนไดทวไปในกระสนปนลกกรด ขนาด .22 ซงใช Picrate จาก Picric Acid ในการทาชนวน เหตทกระสนปนลกกรด ขนาด .22 ทาแบบชนวนรม เนองจากกระสนปนมขนาดเลก การจะทาแบบชนวนกลาง (Center Fire) ทาไดยากและมตนทนสง

ภาพท 1.3 โครงสรางกระสนปนแบบ Rim Fire (อมพร จารจนดา, 2542)

3. Center Fire Cartridge เปนกระสนปนทเขมแทงชนวนจะตองแทงใหถกตรงกลางของจานทายกระสนปนจงลนได มใชกนมาตงแตป ค.ศ. 1861 แตกวาจะมคณภาพเหมอนกบทใชกนอยในปจจบนน กไดมการปรบปรงแกไขกนอยางมากมาย ตงแตวสดทใชทาปลอกกระสนปน, ดนปน, ลกกระสนปน, Primer Cap และ Priming Mixture

12

เมอกระสนปน Rim Fire และ Center Fire ถกสรางขนมา กนบเปนจดเรมของการพฒนาอาวธปนสมยใหมขนมา ทาใหมปนแบบทสามารถยงซาได เชนแบบ Lever Action, Pump Action, Semi-Automatic และปนกลแบบตาง ๆ ขน ทาใหอาวธปนไดรบการพฒนาทงทางดานคณภาพและประสทธภาพขนอยางมากมาย โดยเฉพาะในชวงเวลาหลงสงครามโลกครงท 2 เปนตนมา ซงในสมยเรมแรกทมอาวธปนนน กวาจะยงปนไดแตละนดตองใชเวลามาก ความแมนยากไมด แตในปจจบนนอาวธปนลากลองเดยวสามารถยงไดเรวทสดถง 1,200 นดตอนาท ดงเชนปนกลมอ Ingram M.10 และ M.11 เปนตน กระสนปนโดยทวไปมสวนประกอบทสาคญ 4 สวน คอ 1. ลกกระสนปน หรอหวกระสนปน (Bullet) 2. ปลอกกระสนปน (Cartridge Case) 3. ดนสงกระสนปน (Gun Powder) 4. แกป (Primer Cap)

ภาพท 1.4 โครงสรางกระสนปนแบบ Center Fire (อมพร จารจนดา, 2542)

13

ภาพท 1.5 สวนประกอบสาคญของกระสนปน

(อมพร จารจนดา, 2542)

1.3.2 ลกกระสนปน (Bullet) ลกกระสนปนในตอนแรกเปนพวกลกดอก, ลกธน, หนกลม ๆ เปนตน ตอมากใชลกเหลก หรอตะกว ซงตอมาพบวา ลกเหลกหรอตะกวจะใหระยะยงไกลกวาอยางอน แตในทสดกพบวา ตะกวเปนสารเดยวทเหมาะสมทสดทจะใชทาลกกระสนปน เนองจากคณสมบตทมนาหนกด ราคาถก และงายในการทจะหลอมหรอหลอทารปแบบตาง ๆ ตงแตเรมววฒนาการของอาวธปนเปนตนมา ลกกระสนปนทใชทาดวยตะกวลวน ๆ ยาวนานมาเปนเวลานานถง 525 ป จนกระทงในป ค.ศ. 1880 – 1890 จงไดมลกกระสนปนแบบทเรยกวา Jacketed Bullet เกดขน ซงในสมยนน Jacket จะทาดวยทองเหลอง หรอทองแดงบาง ๆ หมแกนตะกวไวภายใน ลกกระสนปนในปจจบนมอยดวยกน 2 แบบ คอ 1. Lead Bullet เปนลกกระสนปนททาดวยตะกว เพราะราคาถกและเปนลกกระสนปนทใชกบกระสนปนทมความเรวตนตากวา 2,000 ฟตตอวนาท เนองจากความรอนทเกดจากแรงระเบดของ ดนปนไมสงเกนไปจนทาใหตะกวละลาย แตลกกระสนปนชนดนกใชวาจะทาดวยตะกวลวน ๆ เพราะจะออนเกดไป ดงนนจงตองใชโลหะอนผสมลงไปดวยเพอทาใหมความแขงขน ซงสวนใหญโลหะทมกใชผสมจะเปนโลหะพลวง (Sb) หรอดบก (Tin)

14

ลกกระสนปนขนาดเลกสาหรบปนพกทว ๆ ไป ทโรงงานผลตออกขาย จะใชตะกวผสมกบพลวง แตลกกระสนปนทอดใชเอง มกจะใชตะกวผสมกบดบก เพราะงายในการหลอมและหลอขนรปลกกระสนปนนนเอง ในปจจบนน ลกกระสนปนททาดวยตะกวมลกษณะตอนทายของลกกระสนปนอย 5 แบบ คอ ก. Plain Base แบบนกนลกกระสนปนจะเรยบเสมอกน ข. Hollow Base แบบนกนลกกระสนปนจะเวาเขาหรอกลวงลก ค. Gas Check Base แบบนจะมถวยทองแดงหรอทองเหลองบาง ๆ หมกนลกกระสนปน เพอปองกนตะกวสวนกนละลายเนองจากความรอนในกระสนปนแบบ High Temperature and Pressure ง. Zinc Washer Base แบบนสวนกนลกกระสนปนจะชบดวยสงกะส (Zn) เพอปองกนไมใหตะกวบรเวณกนและดานขางของลกกระสนปนละลาย เนองจากความรอน และยงทาหนาทเปนตวลางเอาเศษตะกวทตดอยภายในลากลองปนใหออกไปอกดวย จ. Short or Half Jacketed แบบนม Jacket หมกนลกกระสนปนสงขนมาประมาณ 1/4 หรอ 3/4 ของความสงของลกกระสนปน ทาหนาทปองกนไมใหตะกวบรเวณกนและดานขางของลกกระสนปนละลายตดลากลองปนเชนเดยวกน 2. Jacketed Bullet เปนลกกระสนปนทมโลหะหมแกนตะกว หรอแกนเหลกไวอกชนหนง ทาใหดเหมอนวาลกกระสนปนนนทาดวยโลหะทเหนลวน ๆ โลหะทหมอยภายนอกเรยกวา Jacket สวนแกนตะกวหรอแกนเหลกทอยภายในเรยกวา Core ในปจจบน Jacket สวนใหญทาดวย ทองแดง 90 % , ดบก 5 % และสงกะส 5 % บางชนดทาดวยเหลกชบนเกล หรอชบทองแดง แบบใหมลาสดทาดวยอลมเนยม สาหรบ Core นนทาดวยตะกวลวน หรอบางทอาจทาดวยเหลกกได ซงสวนกนของลกกระสนปนแบบ Jacketed Bullet ม 2 แบบ คอ ก. Flat Base แบบนกนลกกระสนปนจะเรยบเสมอกน และดานขางลกกระสนปนกตรงตลอดเสมอกน ข. Boat Tail แบบนกนลกกระสนปนจะเรยบเสมอกน แตดานขางลกกระสนปนตอนใกลกนจะสอบเขาหากนเลกนอย คอ สวนปลายใกลกนของลกกระสนปนจะเลกกวาตอนกลางของลกกระสนปน เพอประโยชนในการลด Air Drag หรอลดการเสยดสของอากาศกบลกกระสนปนเมอใชยงออกไป ทาใหลกกระสนปนแบบนยงไปไดไกลกวา และมวถกระสนปนแบนราบดกวาลกกระสนปนแบบ Flat Base เมอมความเรวตนเทากน ลกกระสนปนทมความเรวตนตงแต 2,000 ฟตตอวนาทขนไป จะตองเปนแบบ Jacketted Bullet เพราะถาเปนแบบ Lead Bullet จะทาใหสวนกนและผวดานขางของลกกระสนปนละลายได

15

ทาใหมเศษตะกวตดคางอยภายในลากลองปน อนจะทาใหเกดผลเสยตอความแมนยาของปนกระบอกนน ลกกระสนปนมชอเรยกแตกตางกนออกไปมากมาย ทงนขนอยกบรปรางลกษณะของลกกระสนปนนน ตวอยางเชน ก. Round Nose (RN) เปนลกกระสนปนธรรมดาทว ๆ ไป มปลายหวมน ข. Semi-Wad Cutter (SWC) เปนลกกระสนปนทมสวนปลายทพนปลอกกระสนออกมามขนาดเลกกวาสวนใหญทอยในปลอกกระสน และสวนปลายตดตรงไมมน ค. Wad Cutter (WC) เปนลกกระสนปนทสวนปลายสนเสมอปากปลอกกระสนปนและสวนปลายตดตรง ง. Hollow Point (HP) เปนลกกระสนปนมลกษณะคลายกบแบบ Round Nose แตทสวนปลายสดจะมรเจาะลกลงไป พบไดงายในกระสนปนลกกรด ขนาด .22 Magnum จ. Full Metal Jacket (FMJ) เปนลกกระสนปนทม Jacket หมทงหมด สวนปลายมน บางทเรยกวา Metal Case Bullet ฉ. Jacketed Hollow Point (JHP) เปนลกกระสนปนทม Jacket หม แตสวนปลายมรเจาะเขาไปในเนอของ Core ลกพอควร ช. Jacketed Soft Point (JSP) เปนลกกระสนปนทม Jacket หมเกอบหมดทงลก ยกเวนตอนปลายสดเปนตะกวไมมร ซ. Point เปนลกกระสนปนท Jacket หมหมด และปลายแหลม ฌ. Metal Piercing (MP) และ Armour Piercing (AP) เปนลกกระสนปนทใชยงเจาะเกราะ โดยแบบ MP นน เปนลกกระสนปนขนาดเลก เชน ปนพกทวไป สวนปลายของลกกระสนปนจะแหลม และ Jacket ทหมสวนปลายนจะมความหนากวาสวนอน ๆ ประโยชนใชยงทะลเกราะออนหรอทเรยกวา เสอเกราะและแผนวตถหรอโลหะทมความหนาไมมากนก สาหรบลกกระสนแบบ AP เปนลกกระสนปนทใชกบปนทางการทหาร โดยสวนปลายของลกกระสนแบบนจะแหลม และ Jacket เปนทองแดงหรอเหลกชบทองแดง สวน Core จะทาดวย Tungsten Carbine ซงมความแขงมาก สามารถเจาะทะลเกราะเหลกได วตถประสงคเพอใชสาหรบยงทะลยานยนตหมเกราะของทหาร หรอยงทะลแผนวตถหรอโลหะทมความหนามาก ๆ ได

16

ภาพท 1.6 รปรางลกษณะของลกกระสนปนแบบตาง (อมพร จารจนดา, 2542)

1.3.3 ปลอกกระสนปน เมอมการประดษฐกระสนปนขนได ในตอนแรกปลอกกระสนปนทาดวยกระดาษแขง จานทายเปนทองเหลอง แตกระดาษแขงมขอเสยทวา ปลอกกระสนปนจะบวมเมอถกความชนทาใหไมสามารถใสเขาไปในรงเพลงของอาวธปนได นอกจากนยงทาไดยากเมอเปนกระสนปนขนาดเลก ๆ ตอมาจงพบวา ทองเหลองเปนโลหะทดทสดในการใชทาปลอกกระสนปน แตสาหรบปลอกกระสนปนลกซองยงคงทาดวยกระดาษแขงอย เพราะเปนปลอกกระสนปนทมขนาดใหญและยงเปนการลดตนทนการผลต เนองจากกระดาษมราคาถกกวาทองเหลองมาก ในปจจบนววฒนาการของพลาสตกเจรญขนมาก ปลอกกระสนปนลกซองทผลตจากประเทศทเจรญแลว จะทาดวยพลาสตกททนความรอนและแรงดนสง อกทงยงไมเกดการบวมของปลอกเมอถกความชนอกดวย ทองเหลองเปนโลหะผสมระหวางทองแดงกบสงกะส (Copper Zinc Alloy)ทองเหลองทใชทาปลอกกระสนปนทมคณภาพดทสด จะมสวนผสมของสงกะสประมาณ 30-33 % ซงปลอกกระสนปนทเหนมใชกนทวไปในปจจบน สวนใหญทาจากทองเหลอง ถงแมบางยหอจะมปลอกเปนสขาวมนวาว กเปนทองเหลองชบโครเมยมเพอความสวยงาม ดงดดผซอนนเอง ปลอกกระสนปนททาดวยอลมเนยมจะมองเหนเปนสขาวดาน ๆ สวนปลอกกระสนปนทผลตจากกลมประเทศในยโรปตะวนออก เชน โซเวยต, โปแลนด, เชคโกสโลวาเกย และประเทศสารธารณรฐประชาชนจน

17

จะทาดวยเหลกชบทองแดง หรอส Epoxy อบดวยความรอน เพอปองกนสนม ปลอกกระสนปนททาดวยโลหะอนนอกจากทองเหลองแลว จะใชครงเดยวทง ไมสามารถนากลบไปอดยงใหมไดอก รปรางลกษณะภายนอกของปลอกกระสนปนจะม 3 แบบ คอ 1. Straight Case 2. Tapered Case 3. Bottlenecked Case

ภาพท 1.7 รปรางของปลอกกระสนปนทง 3 แบบ

(อมพร จารจนดา, 2542)

รปรางลกษณะของสวนทายปลอกกระสนปนม 5 แบบ คอ 1. Rimmed 2. Semi-Rimmed 3. Rimless 4. Rebated-Rim 5. Belted

ภาพท 1.8 รปรางลกษณะของสวนทายปลอกกระสนปน

(อมพร จารจนดา, ธนวาคม 2542)

กระสนปนแบบชนวนกลาง (Center Fire) ทออกแบบมาสาหรบใชกบปนรวอลเวอร จะมลกษณะของสวนทายปลอกกระสนปนเปนแบบ Rimmed เชน .32 S&W, .38 Special, .44 Magnum เปนตน พวกทถกออกแบบมาเพอใชกบปน Semi-Automatic จะเปนแบบ Semi-rimmed

18

หรอแบบ Rimless สวนแบบ Rebated-Rim จะพบในปนไรเฟลทผผลตทาโครงปนและลกเลอนอาวธปน ทเดมใชกระสนปนซงมแรงดนนอยหรอขนาดเลกกวา มาดดแปลงใหใชกบกระสนปนทมแรงดนสงกวาหรอขนาดใหญกวา จงจาเปนตองออกแบบปลอกกระสนปนใหโตกวาเดม แตจานทายยงคงมขนาดเลกเทากบหนาลกเลอนเดมของอาวธปนนน สาหรบแบบ Belted นน จะพบในกระสนปนไรเฟลขนาดใหญ ๆ สรางเพอใหสวนทายของปลอกกระสนปนแขงแรงขน เพอสามารถทนตอแรงระเบดจานวนมหาศาล ในขณะทดนปนถกเผาไหมได จะพบเหนในกระสนปนไรเฟล ขนาด .357 Magnum ขนไป จากการทสวนทายของปลอกกระสนปนมดวยกนถง 5 แบบ ดงนนการออกแบบรงเพลงของอาวธปนทจะใชกบกระสนปนแบบตาง ๆ นน จะตองพถพถนเพอรองรบกระสนแบบทใชใหพอดทงความกวาง ความยาว และรปรางเพอใหแนใจวาในขณะทดนปนเผาไหมและเกดการระเบดของแกสขน ปลอกกระสนปนจะแนบสนทกบผนงรงเพลงทกดาน ถาหลวมจะเกดปญหาปลอกกระสนปนบวมตดรงเพลง ทาใหคดปลอกไมออก

1.3.4 ดนสงกระสนปน (Gun Powder, Propellant) ดนสงกระสนปน หรอดนปน เปนของแขงซงเมอเกดการลกไหมจะใหแกสในปรมาณมากในชวงเวลาอนสน การลกไหมจะเกดจากประกายไฟ หรอเปลวไฟทไดมาจากการระเบดของแกป หรอโดยวธอนกได ความรวดเรวในการเผาไหมของดนปนเปนสงสาคญ หากเกดการเผาไหมเรวเกนไป แกสทเกดขนกจะเกดอยางรวดเรวมาก มความดนสงเกนกวาทลกกระสนปนจะวงออกจากลากลองปนไดทน ลากลองปนกจะระเบด ในทางตรงกนขามถาการเผาไหมชาไป แกสทเกดจะมนอยทาใหแรงขบดนลกกระสนปนนอยตามลงไปดวย กจะทาใหวถกระสนปนไมด หรอบางทลกกระสนปนอาจจะตกแคปากกระบอกปนกได ดนปนในปจจบนมอยดวยกน 3 แบบ คอ 1. Black Powder (ดนดา) เปนดนปนชนดแรกทชาวยโรปไปพบในประเทศจน ซงในขณะนนชาวจนใชดนดาสาหรบทาประทดและพลเพอจดในงานรนเรงตาง ๆ โดยสวนประกอบของดนดา ประกอบดวย ดนประสว (Potassium Nitrate), ถานไม (Charcoal) และกามะถน (Sulphur) ซงแตเรมแรกนน อตราสวนผสมของสาร 3 ชนดนมดวยกนหลายแบบ แตอตราสวนมาตรฐานของดนดาในปจจบนทถอวาเปนอตราสวนโดยนาหนกทใหแรงระเบดสงสด คอ ดนประสว 75 % , ถานไม 15 % และกามะถน 10 % ดนดามความไวตอประกายไฟ มจดตดไฟท 500 OF และยงคงมใชกนอยในปจจบน 2. Pyrodex (ดนดาแบบใหม) ดนปนชนดนมสวนผสมหลกเหมอนกบดนดา คอ มดนประสว ถานไม และกามะถน แตมอตราสวนแตกตางกบดนดา นอกจากนยงมสวนผสมอนเขามาอก คอ Potassiumpercholrate, Sodiumbenzoate, Dicyandiamide (1-Cyanoguanidine) และยงม

19

Dextrine, Wax และ Graphite จานวนเลกนอยผสมอย Pyrodex ทยงไมไดใชยงจะเหนความแตกตางจากดนดาอยางชดเจน เพราะ Pyrodex เปนเมดสเทา และมบางสวนโปรงแสง นอกจากนยงมคณสมบตตดไฟยากกวาดนดา เนองจากมจดตดไฟท 750 OF สาหรบ Pyrodex ทยงแลว สามารถตรวจหาสารประกอบทนอกเหนอจากดนดา ไดหลายวธ เชน ใช High Perfomance Liquid Chromatography, Energy Dispersive Elemental Analysis และ/หรอ FTIR (Infared Spectroscopy) เปนตน 3. Smokeless Powder (ดนควนนอย) การพฒนาดนควนนอยนน เกดขนใกล ๆ กบการคนพบ Guncotton, Nitroglycerine และ Dynamite โดยในป 1845 Christian Schoenbein ชาวสวส เปนผคนพบ Guncotton ในป ค.ศ. 1846 Ascaio Sobrero ชาวอตาล ไดพบ Nitroglycerine หรอ Glyceryl Nitrate ตอมาในป ค.ศ. 1867 Alfred Nobel ชาวสวเดน ไดพบ Dynamite แตทง 3 ตวนลวนเปนวตถระเบดไมสามารถนามาใชเปนดนปนได ทาใหมการศกษาหาวธทาดนปนแบบใหมขนมา เพอใหมประสทธภาพสงกวาดนดา และสามารถควบคมอตราการเผาไหมได ซงมผคนพบดนควนนอยอยดวยกนหลายคน คอ ในป ค.ศ. 1869 E. Schultz ชาวปรสเซย เปนคนแรกทคดได โดยการทาไมใหเปนสารประกอบ Nitrate แลวผสมกบ Barium Nitrate และ Potassium Nitrate ดนปนแบบนใชไดดกบกระสนปนลกซอง แตยงคงเผาไหมเรวเกนไปสาหรบกระสนปนแบบอน ๆ ในป ค.ศ. 1870 Frederich Volkmann ชาวออสเตรย ไดจดลขสทธดนปนทเขาคนพบ โดยใหชอวา Collodin ซงใชไม Alder ปนละเอยดแทนไมทว ๆ ไป ในป ค.ศ. 1884 Vieille ชาวฝรงเศสและ Duttenhofer ชาวเยอรมน ไดละลาย Nitrocellulose ใน Alcohol หรอ Ether หรอสารละลายตวอน ๆ ทาใหได Plastic Gelatin ทสามารถทาใหเปนแผนแลวตากแหง แลวหนเปนชนเลก ๆ ใชเปนดนปนได ตอมาในป ค.ศ. 1887 Alfred Nobel กไดทาดนควนนอยโดยใช Guncotton ละลายใน Nitroglycerine ไดสารประกอบคอลลอยดมชอวา Ballistite ซงมสวนประกอบของ Nitrocellulose 60 % และ Nitroglycerine 40 % และสามารถทาเปนแผนหรอหลอดได และในป ค.ศ. 1890 ดนควนนอยกไดถกนามาใชเปนดนปนแทนดนดา เนองจากดนควนนอยใหแรงระเบดสงกวาดนดามากในปรมาณทเทากน และเมอใชยงแลวกมเขมา หรอควนปนนอยมากเมอเทยบกบดนดา อกทงยงงายตอการควบคมการจดระเบด แตขอเสยคอ มราคาแพงกวาดนดามาก และยงมปญหาเกยวกบความปลอดภยในการใชกบปนในสมยนน ซงสรางจากเหลกททนแรงดนไดไมสงนก

20

ดนควนนอยในปจจบนทาจากการนาเอา Cotton หรอ Cellulose Fiber อยางอนทาปฏกรยาทางเคมกบกรด Nitric และกรด Sulfuric เขมขน ไดสารประกอบทมชอวา Nitrocellulose หรอ Cellulose Nitrate ดนควนนอยททาจากสารประกอบ Nitrocellulose เพยงอยางเดยวเรยกวา แบบ Single Base แตถาตองการแบบทมแรงระเบดสงขนกใช Nitroglycerine ผสมเขากบ Nitrocellulose ในอตราสวนตาง ๆ กน แลวแตวาตองการความเรวในการเผาไหมมากนอยเพยงใด แบบนมชอวา Double Base การควบคมอตราการจดระเบดของดนควนนอย ทาไดโดยการทาดนควนนอยใหมรปรางตาง ๆ กน เชน ทาใหเปนฝอย (Flake), เปนแผน (Disc), เปนแทง (Tabular) หรอเปนเมดกลม (Ball) เปนตน นอกจากนการเคลอบสารเคมบางอยางกสามารถทาใหอตราเรวในการเผาไหมแตกตางกนไดอกดวย

1.3.5 แกป (Primer Cap) แกป หรอชนวนทายกระสนปน จะอยทบรเวณจานทายปลอกกระสนปน นบเปนหวใจของกระสนปนในปจจบน ซงกระสนปนแบบ Center Fire ยกเวนของกระสนปนลกซอง จะม Primer Cap อย 2 แบบ คอ 1. Standard ใชกบกระสนปนพกขนาดเลกทว ๆ ไป ตว Primer Cap มขนาดเสนผานศนยกลาง 0.175 นว 2. Magnum ใชกบกระสนปนพกขนาดใหญ และกระสนปนไรเฟล ตว Primer Cap มขนาดเสนผานศนยกลาง 0.210 นว Primer Cap จะมสวนประกอบสาคญอย 3 สวน คอ ก. Primer Cup ทาดวยโลหะทองแดง, ทองเหลอง หรอทองเหลองชบนเกล ทาหนาทเปนตวบรรจ Primimg Mixture ข. Primimg Mixture เปนวตถระเบดประเภทกระทบแตก ทาหนาทเปนตวใหประกายไฟจดดนปน ค. Anvil เปนโลหะแขง ทาหนาทเปนตวรบการกระแทกของเขมแทงชนวน เพอทาให Priming Mixture ทอยระหวางกลางเกดการระเบดขน

21

ภาพท 1.9 สวนสาคญของ Primer Cap (อมพร จารจนดา, 2542)

1.4 ทมาของคราบเขมาทเกดจากการยงปน (GSR) เมอมการลนไกปนเกดขน เขมแทงชนวนจะไปกระทบทชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) ซงจะทาใหแกปปนทอยตรงชนวนทายกระสนปนนน เกดการจดชนวนเปนประกายไฟแลวไปเผาไหมใหดนสงกระสนปนซงเปนดนควนนอย (Smokeless Powder) ทบรรจอยภายในปลอกกระสนปน เกดการลกไหมและใหแกสปรมาณมากอยางรวดเรวในชวงเวลาอนสน แกสทเกดขนนนจะขยายตวกอใหเกดความดนสง หรอทเรยกวาเกดการจดระเบด ทาใหลกกระสนปนสามารถวงออกไปจากปากลากลองปนเพอกระทบเปาหมายได นอกจากนแรงระเบดทเกดขนจะผลกดนใหไออณภาคของสารตาง ๆ ทถกความรอนเผาไหมนน กระจายจากภายในอาวธปนออกมาสสงแวดลอมตามบรเวณชองวางตาง ๆ ของอาวธปน ซงไออนภาคเหลานเมอออกมาสบรเวณภายนอกทมความรอนนอยกวากจะควบแนนลงมา แลวปลวไปเกาะตดอยทบรเวณมอ เสอผา และพนผวอน ๆ ทอยบรเวณใกลเคยง ซงปรมาณความมากนอยของอนภาคทจะปลวมาเกาะนน ขนอยกบปจจยหลกสาคญหลายอยาง เชน ชนด ขนาด และลกษณะรปแบบของอาวธปนและกระสนปนทใช หรอสภาพพนทในขณะยงปน เชน ยงปนภายในอาคาร หรอภายนอกอาคาร กจะทาใหทศทางการฟงกระจายของไออนภาคมความแตกตางกนดวย เปนตน ในการยงปนนน เขมาทเกดขนจากการเผาไหมของชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) จะกอใหเกดอนภาคทประกอบดวย ตะกว (Pb), แบเรยม (Ba) และแอนตโมน (Sb) ในปรมาณทแตกตางกนไป ซงอนภาค 3 ชนดน จะเปนอนภาคทจะทาการศกษา นอกจากอนภาคเหลานแลว กยง

22

มอนภาคอน ๆ อกหลายชนดทเปนสวนผสมอยภายในกระสนปนดวย โดยปกตแลวขนาดของอนภาคเหลาน จะมขนาดเลกมากในระดบไมกไมครอน จนถงกวา 100 ไมครอน ทชนวนทายของกระสนปน (Primer Cap) จะมสวนผสมของสารประกอบเคมหลกสาคญอย 3 สวน ทมบทบาทสาคญในการศกษาและการวเคราะหในเรองคราบเขมาทมาจากการยงปนดวยกน ไดแก 1. Initiator เปนเชอปะท มคณสมบตคอเปนสารประกอบเคมทสามารถระเบดไดเอง โดยไมตองใชไฟจด เปนตวเรมขบวนการเมอเขมแทงชนวนกระทบแกป Initiator ทใชกนมากในปจจบน คอ Lead Styphnate ( PbO2C6H(NO2)3 ) 2. Oxidizer เปนตวใหออกซเจนเพอชวยในการเผาไหมของ Fuel นยมทาดวย Barium Nitrate ( Ba(NO3)2 ) 3. Fuel เปนตวทาใหเกดเปลวไฟเพยงพอทจะจดดนปนตอไป นยมใช Antimony Sulfide (Sb2S3) ซงเชอปะททใชกนมาในอดต ไดแก Mercury Fulminate (Hg(CNO)2), Stibnite (Sb2S3), Potassium Chlorate (KClO3) และผงแกว (Powder Glass) แตหลงจากสงครามโลกครงทสองเปนตนมาจนถงปจจบนมกจะใช Lead Styphnate (PbO2C6H(NO2)3), Stibnite (Sb2S3), Barium Nitrate (Ba(NO3)2) และ Tetracene (C18H12) โดยแตละบรษททผลตจะมองคประกอบของสารดงกลาวขางตนแตกตางกนออกไป (Schwoeble, et al.,2000) ในราวป ค.ศ. 1986 Stone และคณะไดทาการศกษาองคประกอบของ Priming Mixture ใน Primer Cap ตาง ๆ ดงน

สวนประกอบของแกปปนทหารสหรฐในยคแรก ๆ (ค.ศ. 1900) Mercury Fulminate 13.7 % Potassium Chlorate 14.5 % Antimony Sulfide 33.4 % Powder glass 10.7 % Gelatin glue 0.7 %

สวนประกอบของแกปปนทใช ตงแตสงครามโลกครงท 1 จนถงป ค.ศ. 1950 Potassium Chlorate 53.0 % Antimony Sulfide 17.0 % Lead Thiocyanate 25.0 % T.N.T. 5.0 %

23

สวนประกอบของแกปปนทเรยกวา NCNM Priming ทใชตงแตป ค.ศ. 1950 Lead Styphnate 37.0 ± 5 % Tetracene 4.0 ± 1 % Barium Nitrate 32.0 ± 5 % Antimony Sulfide 15.0 ± 2 % Aluminium Powder 7.0 ± 1 % P.E.T.N. 5.0 ± 1 % Gum Arabic 0.2 %

สวนประกอบของแกปปนยหอ Belgin Lead Styphnate 40 % Lead Oxide 15 % Barium Nitrate 42 % Antimony Sulfide 5.0 % Calcium Silicide 5 % Tetracene 3 %

(Stone, et al.,1986)

1.4.1 การรวมตวของอนภาค GSR เมอเขมแทงชนวนกระทบทชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) จะทาใหเกดการระเบดและเผาไหมขนอยางรวดเรว ในขณะนนจะเกดการเปลยนแปลงทงอณหภมและความดนสงขนเปนอยางมาก โดยภายในเวลา 1 millisecond อณหภมจะสงขนเปน 3,600 OC และความดนเปลยนเปน 40,000 psi ซงทสภาวะน จะมอณหภมทสงกวาจดเดอดของตะกว แบเรยม และแอนตโมน เนองจากตะกว แบเรยม และแอนตโมน มจดเดอดเพยง 1,620 OC, 1,140 OC และ 1,380 OC ตามลาดบ ดงนนธาตโลหะทงสาม จงเปลยนสถานะเปนไอ แตเนองจากมการอมตวของไอธาตเหลานมากเกนไป จงเกดการควบแนนกลบคนมาเปนหยดเลก ๆ โดยทผวของมนยงมลกษณะเปนของเหลวอย โดยเหตการณนจะเกดในสภาวะสมดลไดนามกทอณหภม 1,500 – 2,000 OC ความดน 9,653 kPa (1,400 psi) และเมออณหภมลดลง หยดเลก ๆ เหลานกจะแขงตวกลายเปนคราบเขมาทมาจากการยงปนนนเอง เนองจากอนภาค GSR ทเกดจากการควบแนนและรวมตวของไอธาต Pb, Ba และ Sb นนมาจากการทไอธาตไดเยนตวลงอยางรวดเรวภายหลงจากการเผาไหมของชนวนทายกระสนปน

24

จงทาใหรปแบบหรอสณฐานของอนภาค GSR ทเกดขนนมไดหลายแบบ โดย Basu ไดทาการศกษาสณฐานของอนภาค GSR และแบงออกเปน 3 แบบ คอ ก. Regular Spheroids เปนอนภาคทมลกษณะเปนทรงกลม และมขนาดตงแต 1 - 10 ไมโครเมตร ข. Irregular Particles หรอ Nodular Spheroids เปนอนภาคทเกดจากการรวมตวของอนภาคขนาดเลกมาเกาะตดแนนอยบนอนภาคทมขนาดใหญกวา ทาใหมรปลกษณเปนทรงกลมโดยทบรเวณผวทรงกลมมปมงอกออกขนมาอยางเหนไดชด ค. อนภาคทมแบเรยมและแอนตโมนกอตวเปนแกนกลาง โดยมตะกวหมลอมรอบอยภายนอกอนภาค ซงเรยกวา “Peeled Orange” เปนผลเนองมาจากการเยนตวอยางรวดเรว ทาใหแบเรยมและแอนตโมนแขงตวในเวลาทใกลเคยงกน เพราะตางมจดเยอกเขงทใกลเคยงกน คอ 725 OC และ 630.5 OC ตามลาดบ สวนจดเยอกแขงของตะกวเพยง 327 OC จงเกดการแขงตวชาทสด เปนเหตใหอยลอมรอบสองธาตดงกลาว (Basu,1982)

25

ภาพท 1.10 ตวอยางอนภาคแบบ Regular Spheroids

(Basu,1982)

26

ภาพท 1.11 ตวอยางอนภาคแบบ Irregular Spheroids

(Basu,1982)

27

รปท 1.12 ตวอยางอนภาคแบบ Peeled Orange (Basu,1982)

28

1.5 การตรวจหาโลหะสาคญในอนภาค GSR เชงคณภาพดวย SEM/EDX จากรายงานของ G.M Wolten และคณะทไดทาการทดลองศกษาลกษณะรปแบบอนภาคของ GSR ทมอ โดยใชกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสแกน พบวา ประมาณ 70 % ขนไปของอนภาคมกจะมลกษณะสณฐานเปนทรงกลม (Spheroidal) และมความสวางจาของอนภาคเกดขน อนเนองมาจากคณสมบตของโลหะหนกทเปนองคประกอบอยภายในอนภาค ทาใหสามารถจาแนกหรอแยกแยะอนภาค GSR ออกจากอนภาคปนเปอนอน ๆ ทไมไดมาจากการยงปนได อยางไรกตามแมสณฐานอนภาคของ GSR สวนใหญจะมลกษณะเปน Sheroidal แตจากการวเคราะหมกพบอนภาค GSR ทมลกษณะสณฐานเปน Irregualarly Spheroidal ปะปนอยดวยเสมอ จงจาเปนทผทาการตรวจวเคราะหตองมความเชยวชาญในการประมวลผลรปลกษณอนภาคตาง ๆ เหลาน (Wolten,1980) จากการศกษาสณฐานของอนภาค GSR ทไดจากการยงมาจากอาวธปนพกรวอลเวอรและอาวธปนพกกงอตโนมต แบบละ 2 ยหอ 2 ขนาด คอ อาวธปนพกรวอลเวอร ยหอ Colt Trooper ขนาด .357, อาวธปนพกรวอลเวอร ยหอ Smith & Wesson 1917 ขนาด .45, อาวธปนกงอตโนมต ยหอ Smith & Wesson MOD 39 ขนาด 9 มม. และอาวธปนพกกงอตโนมต ยหอ Colt 1911A1 ขนาด .45 โดยใชกระสนปน 4 ยหอ ไดแก CCI, FED, REM และ WIN ซงตวอยางทเกบมาตรวจวเคราะหจะประมวลผลดวย CCSEM พบวา 1. กรณอาวธปนพกรวอลเวอร 74 % ของอนภาค GSR จะมลกษณะสณฐานเปนทรงกลม (Spheroidal) และอนภาคอก 26 % จะมรปรางเปน Irregularly Shaped 2. กรณอาวธปนพกกงอตโนมต 59 % ของอนภาค GSR จะมลกษณะสณฐานเปนทรงกลม (Spheroidal) และอนภาคอก 41 % จะมรปรางเปน Irregularly Shaped 3. ขนาดอนภาคของ GSR ทไดจากการใชอาวธปนรวอลเวอร พบวา 65 % ขนาดอนภาคจะเลกกวา 3 µm , 28 % อนภาคภาคจะมขนาด 3 – 6 µm , 5 % อนภาคจะมขนาด 6 – 10 µm และอก 2 % อนภาคจะมขนาดใหญกวา 10 µm 4. สาหรบขนาดอนภาคของ GSR ทไดจากการใชอาวธปนพกกงอตโนมตนน พบวา 48 % ขนาดอนภาคจะเลกกวา 3 µm , 29 % อนภาคภาคจะมขนาด 3 – 6 µm , 9 % อนภาคจะมขนาด 6 – 10 µm และอก 14 % อนภาคจะมขนาดใหญกวา 10 µm (Schwoeble, et al.,2000) เมออนภาคใดกตามทมธาตโลหะ Pb, Ba และ Sb รวมตวอยดวยกนในอนภาคเดยวแลว นนคอคณสมบตหรอรปแบบจาเพาะทเปนเอกลกษณของอนภาค GSR ดงนนการดองคประกอบ

29

ของธาตทอยในอนภาคจงเปนสงสาคญทใชในการลงความเหนวา อนภาคทเรากาลงวเคราะหอยนน เปนอนภาคทเกดจากการยงปนมาหรอไม โดยทวไปในแกปปนจะมธาตโลหะตาง ๆ หลายชนดเปนองคประกอบ ซงสามารถแบงออกไดเปน 2 กลม คอ 1. ประเภททแนนอน (Unique Categories) ถาตรวจพบพรอมกน บอกไดแนนอนวา เปนเขมาทมาจากการยงปน เมอตรวจพบวาอนภาคมธาตโลหะ Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ 2. ประเภทบงช (Indicative Categories) ถาตรวจพบวามธาตเหลานนาเชอวา เปนอนภาคของคราบเขมาทมาจากการยงปน ไดแก 2.1 อนภาคทประกอบดวย Ba, Ca และ Si ทปราศจาก S หรอม S ในปรมาณนอย 2.2 อนภาคทประกอบดวย Pb และ Sb 2.3 อนภาคทประกอบดวย Pb และ Ba 2.4 อนภาคทประกอบดวย Sb และ Ba 2.5 อนภาคทประกอบดวย Sb อยางเดยวหรออาจม S เปนองคประกอบดวยกได 2.6 อนภาคทประกอบดวย Pb อยางเดยว 2.7 อนภาคทประกอบดวย Ba อยางเดยว และไมม S เปนองคประกอบ (Schwoeble, et al.,2000) โดยทอนภาค GSR ทง 2 ประเภทอาจมธาตโลหะรองชนดอนเปนสวนประกอบอยดวย ซงธาตโลหะรองเหลาน ไดแก Si, Ca, Al, Cu, Fe, S, P, Ni, K, Cl และ Zn ดงจะเหนไดจากรายงานของ Andrasko และ Machly ททาการทดลองไวในป ค.ศ. 1977 โดยไดทาการตรวจหาธาตตาง ๆ ในชนวนทายกระสนปนหลายชนดและขนาด ตามตารางท 1.1 และในอก 5 ปถดมา Tazza และคณะ ไดมรายงานการนาชนวนทายกระสนปนมาตรวจวเคราะหหาธาตตาง ๆ โดยใช SEM/EDX ดวยเชนกน ดงตารางท 1.2

30

ตารางท 1.1 ธาตโลหะทพบในชนวนทายกระสนปนของบรษทตาง ๆ (Andrasko, et al.,1977)

Qualitative analysis of residue removed from discahrged cartridge cases of various bands of ammunition Ammunition Caliber Elements Found (Traces)

Norma (Sweden) 7.65 mm Pb, Ba, Sb (Cu, Ca, Si) Sako (Finland) 7.65 mm Pb, Ba, Sb, Ca, Si, Hg (Fe, Cu) SM (Sweden) 7.65 mm Pb, Ba, Sb, Ca, Si (Fe, Cu) Lapua (Finland) 7.65 mm Pb, Ba, Sb Geco (W. Germany) 7.65 mm Pb, Ba, Sb (Cu, Sn) S-40 (Finland, 1940) 9 mm Pb, Ba, Sb, Sn, Ca, Si, Mn (Cu) 51 K (Sweden, 1951) 9 mm Pb, Ba, Sn, Ca, Si (Fe) FN (Belgium) 9 mm Sb, Hg RWS (W. German y) 9 mm Pb, Sb, Sn, K,Cl, Hg (Cu) H (USA) (Winchester) 0.22 in. Pb, Ba, Si ICI (England) 0.22 in. Pb, Ba (Ca, Si) X-Super (USA) (Winchester) 0.22 in. Pb, Ba, Si HP (Australia) (Hinterberger) 0.22 in. Pb, Ba, Sb (K, Cl) RWS (W. German y) 0.22 in. Pb, Ba, Sb, Si(Ca, Cu) U (USA) (Remington) 0.22 in. Pb, Si, Ca (Fe) E (England) 0.22 in. Pb, Ba, Si, Ca, P, (Na, K, Cl, Fe, Cu) Peters HV (USA) (Remington) 0.22 in. Pb, Si, Ca (Cu, Fe) Z (Czechoslovakia) 6.35 mm Pb, Ba, Si, Ca (Cu, Fe) FN (Belgium) 6.35 mm Sb, Hg, Sn, K, Cl 61 K (Sweden, 1961) 9 mm Pb, Ba, Sn,Ca, Si

31

ตารางท 1.2 แสดงโลหะตาง ๆ ทตรวจพบใน GSR (Tazza, et al.,1982)

Data from XRD and SEM-EDA on GSR obtained from primer shots. Type of Elemnetal Ammunition Major Primer Number Composition Composition and Weapon Compounds of Shots (SEM-EDA) (XRD)

.22 long-rifle Eley lead styphnate, 7 Pb, Ba Pb, Ba(NO3)2 , PbO semiautomatic pistol Ba(NO3)2 .22 long-rifle lead styphnate, 10 Pb, Ba Pb, Ba(NO3)2 , Winchester Super X (Ba(NO3)2) Cu, PbO Revolver 5.56 mm. Winchester lead styphnate, 7 Pb, Ba, Al, Sb Pb, BaAl2O4 , Sb, (USA) M-16 rifle Ba(NO3)2 , Sb2S3 , PbS aluminium powder 6.35 mm. Hirtenberg lead styphnate, 9 Pb, Ba, Ca, Si Pb, Ba(NO3)2 , PbO semiautomatic pistol Ba(NO3)2 , CaSi2 7.62 mm. NATO, FNa lead styphnate, CaSi2 8 Pb, Ba, Ca, Si, Sb Pb, PbS, Sb Mauser rifle Ba(NO3)2 , Sb2S3 7.62 x 39 mm. AK-47 KClO3 , Sb2S3 6 S, Cl, K, Sb KCl, Sb (E. Germany) ammunition 7.65 mm. NATO, FNMb lead styphnate, CaSi2 4 Pb, Ba, Ca, Si, Sb Pb, PbS, Sb (Portuguese) Ba(NO3)2 , Sb2S3 Mauser rifle 7.65 mm. SBPc lead styphnate, CaSi2 7 Pb, Ba, Ca, Si, Sn Pb, Ba(NO3)2 , Sn semiautomatic pistol Ba(NO3)2 , tin .38 Kynoch revolver lead styphnate, 5 Pb, Ba, Ca, Si Pb, Ba(NO3)2 Ba(NO3)2 , CaSi2 .38 Remington lead styphnate, 6 Pb, Ba, Al, Sb Pb, Ba(NO3)2 , PbS, Peters revolver Ba(NO3)2 , Sb2S3 BaAl2O4 9 mm. Parabellum lead compound, 12 Pb, Cl, K, Sb Pb, KCl, PbS, Sb Israeli SMGd KClO3 , Sb2S3 aFabrique National cSilleir Bellot Prague bFabrica National Munitiones dSubmachine gun

32

1.6 หลกการพนฐานของกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope) กลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสองกราด (Scanning Electron Microscope, SEM) ใชอเลกตรอนในการสรางภาพขยาย ซง SEM เครองแรกประดษฐขนในชวงทศวรรษ 1960 หลงจากนน SEM กคอย ๆ กลายเปนเครองมอทนาไปประยกตใชแพรหลายทวไป ทงในดานวทยาศาสตรเทคโนโลย การแพทย อตสาหกรรม นตวทยาศาสตร โบราณคด และอน ๆ อกหลายดาน

ภาพท 1.13 เครอง SEM/EDX ทใชในการวจย อเลกตรอนจะถกสรางขนจาก Electron Gun โดยใชศกดไฟฟาในชวงประมาณ 2 – 25 kV จากนนลาอเลกตรอนจะถกบบใหแคบลงโดย Condensor Lens จนเหลอเสนผานศนยกลางทเลกมากและถกโฟกสใหตกลงบนผวตวอยางพอดโดย Objective Lens จากนน Scan Coil จะควบคมใหเกดการกวาดของอเลกตรอน โดยเรมกวาดจากซายไปขวา เมอกวาดจนสดกจะเลอนลงอกขนและกวาดจากซายไปขวา อกจนครบเฟรม ซงการกวาดลาอเลกตรอนลกษณะเชนนเรยกวา Raster Scan และเมอกวาดจนครบเฟรมแลวกจะไปเรมแสกนทจดแรกใหม

33

สวนประกอบหลกของกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสแกนอาจแบงยอยออกได 3 กลม คอ 1. Column สวนนไดแกขอ 1 – 4 ในภาพ ซงเปนสวนทสรางอเลกตรอนและชดเลนส 2. ระบบสญญากาศไดแก สวนประกอบทตอไปจากขอ 14 3. ระบบอเลกโทรนคสและการแสดงภาพไดแกขอ 8 – 13

ภาพท1.14 สวนประกอบทสาคญของ SEM

(Graham, 1987)

34

ทผวตวอยางซงลาอเลกตรอนตกใสจะเกดสญญาณอเลกตรอนขนหลายรปแบบ ถาผวตวอยางเรยบกจะใหสญญาณไดด แตถาผวตวอยางเปนหลมลกกจะใหสญญาณไดนอยหรอไมใหสญญาณเลย ซงสามารถทจะรบสญญาณไดโดยใช Detector ทเหมาะสมกบชนดของสญญาณ เพอนามาสรางเปนภาพ โดยปกตสญญาณทไดจะมความเขมตา ตองขยายสญญาณใหมความเขมสงขนดวย Amplifier เพอใหสญญาณมความแรงพอทจะแสดงออกมาเปนภาพใหเหนได

ภาพท 1.15 การสรางภาพขยายจากสญญาณอเลกตรอน (Graham, 1987)

ในการแสดงภาพจะใชหลอดรงสแคโธด (Cathod Ray Tube หรอ CRT) โดยในหลอดรงสแคโธดจะมการสรางลาอเลกตรอน และถกบบใหเปนลาเลก ๆ แตมเสนผานศนยกลางใหญกวาในกลอง SEM มาก กลาวคอ ใน SEM ลาอเลกตรอนมขนาดเสนผานศนยกลางตาถง 5 นาโนเมตร หรออาจตากวา แตใน CRT มเสนผานศนยกลางประมาณ 0.1 เซนตเมตร เมอพจารณาอตราสวนของลาอเลกตรอนพบวา หางกนถง 20,000 เทา ซงกคอ อตราขยายภาพสงสดทจะใหภาพทมรายละเอยดไดดนนเอง การสแกนใน CRT จะถกควบคมใหมการสแกนแบบ Raster Scan พรอม ๆ กบการสแกนของลาอเลกตรอนในกลอง ในขณะเดยวกนความสวางของลาอเลกตรอนใน CRT จะขนอยกบความแรงของสญญาณจาก Amplifier ถาสญญาณแรง ความสวางของลาอเลกตรอนกจะมาก เมอสองไปบนจอทฉาบดวยสารเรองแสงกจะปรากฏเปนจดสวาง ในทางกลบกนถาสญญาณเบาหรอ

35

นอย จดทเกดขนกจะมความสวางนอย ซงจากการทางานของจอภาพกจะทาใหสญญาณทมาจากผวตวอยาง เกดการเรยงกนของจดสญญาณ เมอนาจดสญญาณมาเรยงจนเตมเฟรมกจะไดภาพออกมา ถาจอ CRT มขนาดเปน 20 เซนตเมตร และเรากาหนดใหการกวาดลาอเลกตรอนในกลอง 1 เฟรมมขนาดเปน 20 เซนตเมตรดวย อตราสวนการขยายภาพกจะเปน 1 เทา แตถาเรากาหนดใหการกวาดลาอเลกตรอน 1 เฟรมมขนาดเปน 1 เซนตเมตร กจะขยายภาพเปน 20 เทา แตในความเปนจรงเราสามารถควบคมขนาดของเฟรมในกลองใหเลกมากถงระดบไมโครเมตร ดงนนกาลงขยายจงไดถงระดบหมนเทา

1.6.1 ตวอยางและสญญาณอเลกตรอน อเลกตรอนจาก Column หรอเรยกวา อเลกตรอนปฐมภม (Primary Electron) เมอตกกระทบลงบนผวตวอยาง จะเหนยวนาใหเกดการปลดปลอยอนภาคและคลนแมเหลกไฟฟาตามคณสมบตทางกายภาพของตวอยางออกมา อนภาคและคลนแมเหลกไฟฟาทเกดจากปฏกรยาเหลาน ในเครองจลทรรศนอเลกตรอนจะเรยกวา “สญญาณอเลกตรอน (Electron Signal)”

ภาพท 1.16 สญญาณทเกดจากการทอเลกตรอนชนกบชนตวอยาง (Graham, 1987)

สญญาณทเกดจากธาตองคประกอบในตวอยางมหลายชนดทเกดขน แตพอจะแบงเปนกลมได 2 กลม คอ

36

1. Inelastic Scattering ไดแก 1.1 Secondary Electrons (SE) 1.2 X-rays 1.3 Photons 1.4 Transmitted Electrons 1.5 Cathodoluminescence 2. Elastic Scattering ไดแก Back Scattered Electron (BSE) สญญาณทไดจาก Interaction ของ Primary Electron กบผวตวอยางทสามารถนามาใชประโยชนโดย SEM ไดนนม 4 ชนด ไดแก ก. Secondary Electron (SE) เปนอเลกตรอนพลงงานตาทเกดจาก Primary Electron ไปชนเอาอเลกตรอนทผวตวอยางหลดออกมา ซงอเลกตรอนทหลดออกมาจะหลดออกมาจากผวตวอยางทมความลกจากผวไมเกน 10 นาโนเมตร และใหภาพทมรายละเอยดสง โดยความเขมของ SE นจะขนกบมมท Primary Electron ตกใสตวอยาง และสภาพพนผวของตวอยาง ภาพทไดจาก SE จะเรยกวา Secondary Electron Image (SEI) ข. Back Scattered Electron (BSE) คอ Primary Electron ทกระเจงกลบออกมาจากผวตวอยาง กลาวคอ เมอ Primary Electron วงเขาใกลหรอเขาชน Nucleus ของอะตอมบนผวตวอยางกจะเกดการเปลยนทศทาง และกระเจงกลบออกมาจากผวตวอยาง ซงจะเกด BSE มากกบธาตทมเลขอะตอมสง ๆ สาหรบความเขมของสญญาณ BSE จะขนกบมมท Primary Electron ตกใสตวอยาง และเลขอะตอมของธาตทผวตวอยาง ภาพทไดจาก BSE เรยกวา Back Scattered Electron Image (BEI) หรอบางครงเรยกวา Primary Electron Image ค. Characteristic X-Ray เกดจากการทเมออเลกตรอนวงในของธาตทผวตวอยางถกชนโดย Primary Electron จนหลดออกไป กจะเกดเปนระดบพลงงานทวาง ทาใหอเลกตรอนทระดบพลงงานสงกวาลดระดบชนพลงงานลง และพรอมกนนกจะปลดปลอยพลงงานในรปรงส X ออกมา โดยระดบพลงงานทปลดปลอยออกมาของแตละธาตนนจะแตกตางกน สามารถทจะวเคราะหหาธาตองคประกอบทผวตวอยางไดทงในเชงคณภาพและเชงปรมาณ ภาพทไดเรยกวา X-Ray Image

37

ภาพท 1.17 โครงสรางของอะตอมโดยทวไป และขบวนการเกดรงส X เฉพาะธาต

(Graham, 1987)

ง. Cathodoluminescence ธาตบางชนดเมอไดรบการถายทอดพลงงานจาก Primary Electron กจะปลดปลอยพลงงานในรปของ Visible Light หรอ UV ซงเปนคลนแมเหลกไฟฟาในชวงทตามองเหนได เกดจากอะตอมของตวอยางไดรบพลงงานจากลาอเลกตรอน และอเลกตรอนในระดบพลงงานชนนอกเลอนเขาสสภาวะทถกกระตนและกลบเขาสสภาวะปกต (Ground State) ปรากฏการณนเกดขนในตวอยางบางชนดเทานน จงไมเปนทนยมใชมากนก

1.6.2 ขอจากดและสภาวะในการเดนเครอง SEM ใน SEM เครองหนง ถาเราควบคมภาวะในการเดนเครองทตางกน จะทาใหเราถายภาพออกมาไดตางกน ภาวะเหลานบางขอนน เปนขอจากดของการทางานของเครองดวย ขอจากดและสภาวะทสาคญมดงน 1. Resolution และกาลงขยายของ SEM ไมไดถกกาหนดทความยาวคลนของอเลกตรอนเหมอนกบ Transmission Electron Microscope (TEM) แตมนจะถกจากดดวยขนาดเสนผานศนยกลางของลาอเลกตรอน (Beam Diameter) กลาวคอ เมอวางตวอยางหางจากปลาย Column ทระยะหนงใชลาอเลกตรอนทเลกลง เครองจะมกาลงแยกทดขน แตเครองโดยทวไปสามารถบบลา

38

อเลกตรอนไดเลกทสดประมาณ 5 นาโนเมตร ใน SEM บางรนบางยหออาจจะบบไดเลกกวาน แตตอง Operate ทศกดไฟฟาทสงมาก ซงจะทาใหเกดปญหาในเรองความคลาดเคลอนของเลนซสงและการใชงานยากขน กาลงขยายของ SEM จะสมพนธกบ Beam Diameter โดยถาในการสแกน 1 เฟรม ถกกาหนดใหม 2,000 จด และ 2,000 เสน และหนาจอ CRT สาหรบแสดงภาพมขนาด 20 เซนตเมตรแลว นนคอ แตละเสนจะมขนาดเทากบ 0.1 มลลเมตร ซงคานกคอคา Screen Resolution ของจอ โดยกาลงขยายสงสดของเครองสามารถคานวณไดดงน กาลงขยาย = Screen Resolution / Beam Diameter = 0.1 mm. / 5 nm. = 20,000 เทา คากาลงขยาย 20,000 เทา เปนกาลงขยายสงสดของ SEM ทวไปทมอย แตในสเปคเครองสวนมากมกจะระบกาลงขยายสงสดเกนคานไป ซงภาพทไดจากการขยายเกนจดนมกจะขาดความคมชดไป 2. Accelerating Voltage คอ ศกดไฟฟาทใชในการเรงความเรวของอเลกตรอน มหนวยเปน kV โดยทวไปความคลาดเคลอนของเลนซอเลกตรอน (Chromatic Aberration) จะลดลงเมอใช Accelerating Voltage ทสงขน แตอเลกตรอนทศกดไฟฟาสงจะมคาพลงงานสงมาก ซงจะมผลใหวงทะลเขาไปในตวอยางทมเลขอะตอมตาไดลกเกนความตองการ ทาใหภาพทไดไมคมชดดงความตองการ ทาใหเกดความรอนทตวอยางเปนผลใหเกดความเสยหายของตวอยางได อกทงยงทาใหเกดการสะสมประจทผวตวอยางสง (Charge up) 3. Scan Speed กลาวงาย ๆ กคอ ความเรวทอเลกตรอนสแกนบนผวตวอยาง ซงถาใชความเรวสงจะแสดงภาพทหยาบมสญญาณรบกวนมาก ใน SEM โดยทวไปจะสแกนไดเรวทสด 25 เฟรมตอวนาท ซงเทากบการสแกนในโทรทศน ดงนนจงเรยกการสแกนแบบนวา TV Mode ซงมประโยชนมากในการปรบหาตาแหนงของตวอยาง เพราะจะแสดงภาพไดเรวขน แตถาเราสแกนชาลง สญญาณทไดกจะดขนมความคมชดมากขน ทงนเนองจากวา ในการเคลอนทของจดลาอเลกตรอนบนผวตวอยางนน จะมสญญาณอเลกตรอนเกดขน ดงนนถามการเคลอนทเรว ประสทธภาพของการใหสญญาณจะนอย สญญาณทเขาส Detector จะนอยดวย Amplifier ทขยายสญญาณจะตองขยายสญญาณมากขน เปนผลใหสญญาณรบกวนถกขยายตามไปดวย ดงนนสญญาณทสงไปยงจอ CRT จงขาดความคมชดเนองจากมสญญาณรบกวนมากนนเอง ในทางกลบกนถาเราใช Scan Speed ทชาลง สญญาณรบกวนไมถกขยาย ทาใหภาพทไดมความคมชดมากขน แตการแสดงภาพจะชา และอาจเกดความรอนบนผวตวอยาง ซงถาตวอยางมความเปราะบางกจะทาใหเกดความเสยหายของตวอยางเกดขน และอาจเกด Charging Up ได

39

4. Spot Size คอ ขนาดของจดอเลกตรอน แมวา Resolution ของ SEM จะขนกบเสนผานศนยกลางของลาอเลกตรอน (Spot Size) แตถาเราใช Spot Size ทเลกมากจะทาใหสญญาณอเลกตรอนจากผวตวอยางออกมานอยดวย เปนผลให Amplifier ตองขยายสญญาณมาก สญญาณรบกวนจงมากตามไปดวย ดงนนในการใชกาลงขยายสงทมความจาเปนตองใช Spot Size ขนาดเลก จงตองใช Scan Speed ทชา ในทางกลบกนถาเราตองการกาลงขยายตา เราสามารถทางานไดงายและเรวขน โดยการใช Spot Size ทใหญขนและใช Scan Speed ทคอนขางเรว ทงน Spot Size ทใหญ จะใหสญญาณอเลกตรอนไดมาก จงชดเชยกบการใช Scan Speed ทเรวขนไดนนเอง 5. Working Distance ใน SEM คอ ระยะหางระหวางวตถกบ Final Objective Lens โดยทวไปมคาอยระหวาง 5 – 40 มลลเมตร ซงเมอใชคา Working Distance มาก กจะทาใหมความชดลกของภาพสง แตในขณะทหากตองการถายภาพทมกาลงขยายสง ๆ จะตองใช Working Distance ตา 6. Aperture Size เปนแผนโลหะบาง ๆ ทมรอยตรงกลาง โดยมเสนผานศนยกลางระหวาง 25 ถง 1,000 ไมโครเมตร Aperture จะชวยลดการคลาดเคลอนของเลนซอเลกตรอนได ถาเราตองการถายภาพทกาลงขยายสงและมความชดลกมากเราตองใช Aperture ขนาดเลก แตภาพทไดจะมสญญาณรบกวนสง ในทางกลบกนภาพทกาลงขยายตา ไมมความจาเปนทจะตองใช Aperture เลก แตจะมความชดลกไมด ดงนนในการเลอกใชขนาดของ Aperture ตองเลอกใชใหเหมาะสมกบภาพทเราตองการ ดงนนในการใชงาน SEM เพอถายภาพใหไดตามทตองการ จงตองอาศยความเขาใจในดานพนฐานมากพอสมควรและตองมความชานาญอยบาง จงจะไดภาพทสวยงามตามตองการ แมวาในปจจบนกลอง SEM จะมระบบปรบ Focus, Brightness และ Contrast ไดโดยอตโนมตกตาม แตสาหรบการปรบทละเอยดหรอการปรบทกาลงขยายสงยงคงตองใชการปรบดวยมออย

40

1.7 หลกการพนฐานของเครอง Inductively Couple Plasma Spectrometer (ICPS)

ภาพท 1.18 เครอง ICPS ทใชในการทดลอง

ICPS เปนเครองมอทใชในการตรวจวเคราะหปรมาณธาตทงทเปนโลหะและอโลหะทระดบตาถง ppm และ ppb หลกการคอ ปลอยใหแกสอารกอนผานเขาไปในคบ (Torch) ซงประกอบดวยหลอดททาดวยควอรตซ (Quartz Tube) ซอนกน 3 ชน ทปลายคบดานบนจะมทอกลวงทาดวยทองแดงลอมรอบอย เรยกวา “Load Coil” โดยคอยลนจะตอเขากบเครองสงความถวทย (Radio Frequency, RF Generator) เมอให RF Power (โดยทวไปจะเปน 700 – 1,500 วตต) เขาไปใน Loda Coil จะทาใหเกดกระแสไฟฟาสลบเคลอนทไปมาในหลอดทองแดงหรอเกดการสนขน (Oscillate) ดวยอตราเรวเทากบความถของเครองสง (RF Generator) ในเครอง ICP สวนมากจะใชความถท 27 หรอ 40 เมกะเฮรตซ (MHz) และจากการผาน RF เขาไปในในหลอดทองแดงจะทาใหเกดสนามแมเหลกขนทบรเวณปลายคบ แลวทาใหเกดการชกนาใหมกระแสไฟฟา (Eddy Current) ไหลผานตวนาและทาใหตวนามความรอนเกดขน แกสอารกอนทผานเขาไปจะถกผานเขาไปในแนวตงฉาก เพอทาใหแกสเกดการหมนไปรอบหลอดควอรตซได ซงหลอดควอรตซนนทอณหภมหองจะไมเปนตวนาไฟฟา ดงนนจงจาเปนตองทาใหเปนตวนาดวยการทาใหเกดการสปารค หรอปลอยประจไฟฟาจากเทสลา (Tesla Discharge) ใหผานแกสอารกอนเสยกอน เพอทาใหแกสอารกอนเกดไอออไนสไดอเลกตรอนเกดขน สนามแมเหลกจะทาหนาทชวยเรงใหอเลกตรอนเคลอนทเรวขน ประกอบกบมหลอดทองแดงทาหนาทเปนขดลวด ทาใหอเลกตรอนมพลงงานเพมขน เรยกวาเกด “Inductive Coupling” อเลกตรอนทมพลงงานสงนจะชนกบอะตอมของแกส

41

อารกอนตอไป ทาใหเกดอเลกตรอนมากขนไปอกเปนปฏกรยาลกโซ กลายเปนพลาสมา (Plasma) จงเรยกวา Inductively Coupled Plasma (ICP) ซงการปลอยประจจากพลาสมานจะใหความรอนทอณหภมสงประมาณ 1,000 – 10,000 OK และมความเสถยรด สารตวอยางทจะทาการวเคราะหดวยเครอง ICP จะถกเตรยมในรปของสรละลาย และสารละลายจะถกนาเขาสภายในเครองและเปลยนใหเปนละออง โดยกระบวนการ Nebulization แลวสารละลายตวอยางทเปนละอองนจะถกพาเขาสพลาสมาของ ICP Torch ซงจะทาใหตวอยางแหงกลายเปนไอ และกลายเปนอะตอมหรอไอออน อะตอมหรอไอออนเหลาน เมอไดรบพลงงานจากเปลวของพลาสมาทมพลงงานสงมาก กจะอยในภาวะถกกระตน (Excited) ซงจะเปลงพลงงานในรปแสงทมเอกลกษณจาเพาะตวออกมา สามารถใชจาแนกธาตได โดยแสงทเกดขนนจะผานเขาไปในเครอง Spectrometer เพอแยกเอาเฉพาะแสงทมความยาวคลนทตองการ แลวใหแสงทแยกแลวดงกลาวตกลงบน Detector เพอตรวจวดความเขมของสญญาณแสง ซงความเขมของสญญาณแสงนจะถกวเคราะหและแปรผลเปนความเขมขนของธาตทตองการวเคราะหตอไป (แมน อมรสทธ และคณะ,2539)

1.7.1 สวนประกอบสาคญของเครอง ICPS สวนประกอบทสาคญของเครอง ICPS มดงน 1. Nebulizer, Spray chamber และแกสอารกอน 2. ICP Torch 3. Radio Frequency Generator 4. Spectrometer 5. Microprocessor และ Computer

42

ภาพท 1.19 สวนประกอบของเครอง ICPS (แมน อมรสทธ และคณะ, 2539)

Nebulizer เปนอปกรณทใชสาหรบเปลยนสารละลายตวอยางใหเปนละออง (Aerosol) เพอใหเขาสพลาสมา กระบวนการนนบวาเปนสวนทสาคญมาก เพราะจะตองใหไดผลทมความแมนยาและคงท การเปลยนสารละลายตวอยางใหเปนละอองทนยมใชกนใน ICP นน มอย 2 แบบเทานน คอ ใช Pneumatic Force และ Ultrasonic Mechanical Force สวนมากเครอง ICP ทสรางในปจจบนมกจะเปน Pneumatic Type ซงคลาย ๆ กบ Nebulizer ในเครอง AAS โดยสามารถปรบอตราการไหลของสารละลายได

Plasma Torch คบ (Torch) ทใชในเครอง ICP เปนคบทม 3 ชน สาหรบใหแกสอารกอน และละอองสารตวอยางผานเขาไป ระยะระหวางหลอดควอรตซ 2 ชนนอกจะแคบ เพอใหแกสอารกอนทผานไปมความเรวสง หลอดขางนอกจะตองมการผานแกสอารกอนเขาไปทางดานขาง โดยใหแกสหมนจากดานลางขนสดานบน ซงใชสาหรบทาใหคบเยน เรยกวา “Coolant Flow” หรอ “Plasma Flow” สาหรบ Ar-ICP จะใหแกสไหลดวยอตราเรว 7 - 15 ลตร/นาท สาหรบหลอดชนกลางซงอยระหวาง Plasma Flow และ Sample Flow นน จะมการผานแกสอารกอนเขาไปเพอชวยทาใหพลาสมาแยก

43

ออกจากสวนทละอองสารตวอยางจะผานเขาไป ซงจะทาใหละอองของสารตวอยางเขาไปในพลาสมาไดงายขน ตามปกตจะใชอตราการไหลของแกสทสวนนประมาณ 1 ลตร/นาท สาหรบละอองสารตวอยางจะถกพาเขาไปในพลาสมาทางทอตรงกลางเรยกวา Injector ซงมเสนผานศนยกลางเลก ๆ ความเรวของแกสตรงสวนนประมาณ 1 ลตร/นาท เรยกวา Sample Flow หรอ Nebulizer Flow

ภาพท 1.20 ICP Torch (แมน อมรสทธ และคณะ, 2539) Radio Frequency Generators เครองสงความถวทย (Radio Frequency, RF) เปนอปกรณทใหกาลงและชวยทาให Plasma Discharge เกดขนตดตอกนตลอดเวลา กาลงทใหนมคาประมาณ 600 – 1,800 วตต โดยสงผาน Load Coil ทพนอยรอบคบไปยงพลาสมา Load Coil จะทาหนาทเปนสายอากาศเพอสง RF Power ไปยงพลาสมา โดย Load Coil จะทาดวยทองแดงเลก ๆ เมอใชงาน ทอทองแดงนจะตองมนาหรอแกสไหลผานเพอทาใหเกดความเยน เครองสง RF ทใชใน ICP นน สวนมากจะใชอยในชวงความถ 27 – 56 MHz

44

Spectrometer เครอง Spectrometer ประกอบดวยสวนตาง ๆ หลายอยางดวยกน เชน ชองแสงเขาออก, เกรตตง หรอโมโนโครมาเตอร และดเทคเตอร ซงมลกษณะเชนเดยวกนกบเครอง UV-Vis Spectrophotometer

1.7.2 ลกษณะเฉพาะของ ICP ลกษณะเฉพาะทนบวาสาคญมากของ ICP นน อาจจะสรปไดดงน 1. ใหอณหภมสงถงประมาณ 10,000 OK 2. สารตวอยางทจะวเคราะหสามารถอยในพลาสมาไดนานพอ โดยทวไปจะอยไดนานถง 2 – 3 ms ทาใหสารตวอยางสามารถแตกตวเปนอะตอมไดอยางมประสทธภาพสง 3. Matrix และ Interelement Effects มนอย โดยเฉพาะเมออยในบรรยากาศของแกสเฉอย ทาใหอะตอมอสระทเกดขนในพลาสมาม Life Time ทยาวขน 4. ในกรณทใช Ar-ICP พบวาทาให Electron Density สง แมจะใสสารบางชนดทไอออไนสไดงายเขาไป กจะไมมผลตอจานวนอเลกตรอนทเกดขน ดงนนการแทรกสอดทเกดจากการไอออไนเซชนจะมผลกระทบนอย 5. Molecule Species มโอกาสเกดนอย หรอไมเกดเลย เพราะอณหภมสงทาใหเกดฟลออเรสเซนซและ Self-Absorption 6. แกสทใชเปนแกสเฉอยจงไมการะเบดเกดขน 7. ไมตองใชขวไฟฟาเลย

1.8 ความมงหมายและวตถประสงคของการศกษา (Goal and Objective) 1. เพอศกษาเทคนคและวธการเกบตวอยางจากบรเวณแขนเสอของผยงปน เพอนามาตรวจวเคราะหหาเขมาปนดวยวธ SEM/EDX และศกษาธาตโลหะสาคญทมอยในชนวนทายกระสนปนยหอตาง ๆ โดยใชเครอง ICP (Inductively Coupled Plasma) 2. เพอศกษาถงระยะเวลาการคงอยของเขมาปน ภายหลงจากการยงปนทยงสามารถเกบตวอยางมาตรวจวเคราะหพบธาตโลหะสาคญทเกดจากเขมาปน เมอใช SEM/EDX 3. เพอศกษารปรางลกษณะรวมถงองคประกอบสาคญของเขมาปนดวย SEM/EDX 4. เพอศกษาความยากงาย ในการวเคราะหเขมาปนดวย SEM/EDX 5. เพอศกษาปญหาตาง ๆ ทเกดขนในการตรวจวเคราะหเขมาปน รวมทงวธการแกไขปญหาเหลานน

45

บทท 2 การทดลอง

2.1 เครองมอและอปกรณ

เครองมอและอปกรณ แหลงทมา

เครอง Scanning Electron Microscope and Energy Dispersive X-ray Spectroscope (SEM/EDX) เครอง Inductively Coupled Plasma Spectrometer (ICPS) เครอง Multiwave Microwave Sample Preparation System ปนพกกงอตโนมต ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว MOD. 5906 ปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว MOD. 15 กระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ R-P กระสนปนรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ R-P เสอเชตแขนยาว ทวไป เทปกาวคารบอน 2 หนา (Carbon Adhesive Tabs) Stub เครองชงสารชนดหยาบ Spatular Volumetric Flask Pipette ลกยาง

Cam Scan Analytical

Varian Anton Parr.

Smith & Wesson Co.Ltd.

Smith & Wesson Co.Ltd.

กองกากบการวทยาการเขต 3 กองกากบการวทยาการเขต 3

หางสรรพสนคา Electron Microscopy Science

Sartorius Corning

Execlo Permagol Execlo Permagol

- -

46

2.2 สารเคมทใชในการทดลอง

สารเคม แหลงทมา Phosphoric acid Nitric acid Hydrochloric acid Tartaric acid

Fluka AG Fluka AG Fluka AG Fluka AG

2.3 วธการทดลองวเคราะหเขมาปน (GSR) ดวยเทคนค SEM/EDX การทดลองในทน อนดบแรกจะทาการเกบตวอยางเขมาปนทบรเวณมอซาย ขวา ของผยงปนเพอดลกษณะของอนภาค GSR หลงจากนนจงทาการศกษาและเกบตวอยางอนภาคทบรเวณแขนเสอสวนตาง ๆ ของผยงปนทง 2 ขางเปนลาดบตอไป ซงแขนเสอแตละขางจะเกบ 3 บรเวณ ไดแก แขนเสอบรเวณเหนอขอมอ, แขนเสอบรเวณขอศอก และแขนเสอกอนถงหวไหล (ดงรปท 2.1 บรเวณแถบสขาว) โดยใชอาวธปน จานวน 2 ชนด ขนาด ทาการยง คอ ปนพกกงอตโนมต ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว และปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว (ดงรปท 2.2 และ 2.3) สาหรบกระสนปนทใชทาการยงจะใชยหอ R-P และยงเพยง 1 นดเทานน

ภาพท 2.1 ตาแหนงทจะทาการเกบตวอยางจากแขนเสอทง 2 ขาง (แถบสขาว)

47

ภาพท 2.2 อาวธปนพกกงอตโนมต ขนาด 9 มม. (Parabellum) ทใช

ภาพท 2.3 อาวธปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ทใช

2.3.1 การเกบคราบเขมาปนทมอ 1. กอนทจะทาการยงปน ผยงตองลางมอใหสะอาด เพอใหแนใจวา บรเวณของมอไมมการปนเปอนของธาตโลหะสาคญทมาจากการยงปนจากแหลงอนแตอยางใด 2. ทาการยงปนในหองทดลองทปดมดชดและไมมแหลงลมพด โดยใชปนพกรวอลเวอร ยหอ Smith & Wesson ขนาด .38 (Special) ลากลองยาว 4 นว และใชกระสนปนรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ R-P ยง จานวน 1 นด

48

3. หลงจากยงปนแลว เกบตวอยางทนทโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย 4. นา Stub จากขอ 3 ทไดทาการเกบตวอยางมาแลวนน ไปวเคราะหดวยเครอง SEM/EDX โดยไมตองทาการฉาบผวตวอยางดวยคารบอนหรอทองคากอนการวเคราะห 5. บนทกผลการทดลอง

2.3.2 ขนตอนการเกบตวอยางคราบเขมาปนทแขนเสอ 1. กอนทจะทาการยงปน ผยงตองสวมเสอแขนยาวทผานการซกรดอยางสะอาด เพอใหแนใจวาเสอทสวมใสนนไมมการปนเปอนของธาตโลหะสาคญทมาจากการยงปนจากแหลงอนแตอยางใด 2. ทาการยงปนในหองทดลองทปดมดชดและไมมแหลงลมพด โดยใช 2.1 อาวธปนพกกงอตโนมต ยหอ Smith & Wesson ขนาด 9 มม. (Parabellum) ลากลองยาว 4 นว และใชกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ R-P ยง จานวน 1 นด 2.2 อาวธปนพกรวอลเวอร ยหอ Smith & Wesson ขนาด .38 (Special) ลากลองยาว 4 นว และใชกระสนปนรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ R-P ยง จานวน 1 นด 3.หลงจากการยงปนแลว ใหผยงปนทากจกรรมตาง ๆ ในชวตประจาวนตามปกต จนไดเวลาทกาหนด จงทาการเกบตวอยาง ตามขอ 4 โดยระยะเวลาทจะทาการเกบตวอยาง คอ 3.1 เกบตวอยางทนทหลงจากการยงปน 3.2 เกบตวอยางหลงจากผานการยงปนไปแลว 6 ชวโมง 3.3 เกบตวอยางหลงจากผานการยงปนไปแลว 12 ชวโมง 3.4 เกบตวอยางหลงจากผานการยงปนไปแลว 24 ชวโมง 4. การเกบตวอยางจากแขนเสอ เพอนาไปวเคราะหดวย SEM/EDX เกบ 2 แบบ คอ 4.1 ตดเศษผาบรเวณแขนเสอทตองการวเคราะหขนาดชนผาประมาณ 5 x 5 ซม. เกบไวในซองพลาสตกชนดมซปเปด-ปด เพอรอการวเคราะหดวยเครอง SEM/EDX ตอไป โดยไมตองทาการฉาบผวเศษผาดวยคารบอนหรอทองคา เพอวเคราะหดวย SEM/EDX แตอยางใด 4.2 เกบตวอยางโดยใช Stub 4.2.1 ทาการเตรยม Stub โดยนาเทปกาวสองหนามาปดลงบน Stub ทเตรยมไว 4.2.2 ลอกพลาสตกทปดอยเทปกาวสองหนาออก 4.2.3 นา Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอยและลอกพลาสตกออกแลวไปเกบเขมาปนทแขนเสอผยง ตรงบรเวณตาแหนงตาง ๆ ทไดกาหนดไวดวยวธ Lifting กลาวคอ ใหผททาการเกบตวอยางกด Stub ดานทมเทปกาวสองหนาตดอยลงบนตาแหนงของแขนเสอทตองการ

49

แลวดงขน จากนนกกด Stub ดงกลาวลงบนแขนเสอบรเวณอนอกแลวดงขน ทาซาเชนนไปเรอย ๆ ประมาณ 150 – 200 ครง จนมนใจวา แขนเสอบรเวณนนไดเกบตวอยางทวทกบรเวณแลว โดยบรเวณแขนเสอตาแหนงตาง ๆ ทจะทาการเกบเขมาปนนนจะปรากฏตามรปท 2.1 ดงนนในการเกบตวอยางแตละครงแตละเวลาททดสอบ จะไดตวอยางจานวน 6 Stub (ตวอยางจากแขนเสอขางขวา และขางซาย ขางละ 3 Stub) 4.2.4 นา Stub ทเกบคราบเขมาปนจากขอ 4.2.3 เกบไวในกลองเกบ Stub ทสามารถปองกนการปนเปอนจากสงตาง ๆ โดยตองทาการกาหนดเลขหมายของตวอยาง Stub ทบรเวณตาง ๆ ไวดวย จะไดไมหลงลม เพอรอการนาไปวเคราะหดวย SEM/EDX ตอไป 4.2.5 นา Stub จากขอ 4.2.4 ทไดทาการเกบตวอยางมาแลวนน ไปวเคราะหดวยเครอง SEM/EDX โดยไมตองทาการฉาบผวตวอยางดวยคารบอนหรอทองคากอนการวเคราะหเชนกน 5. บนทกผลการทดลอง

2.4 การวเคราะหเชงปรมาณของธาตโลหะสาคญทอยในชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) ดวย เครอง ICP 1. นากระสนปนชนด ขนาด และยหอตาง ๆ อยางละ 3 นด มาตดสวนจานทายกระสนปนทมแกปปนตดอย ออกจากปลอกกระสนปน โดยกระสนปนทนามาวเคราะห ไดแก 1.1 กระสนปนรวอลเวอร ขนาด .357 (Magnum) ยหอ Federal 1.2 กระสนปนออโตเมตก ขนาด 11 มม. ยหอ WIN และ R-P 1.3 กระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ FC, WIN, R-P และ S&B 1.4 กระสนปนออโตเมตก ขนาด .38 (Super) ยหอ WIN และ R-P 1.5 กระสนปนออโตเมตก ขนาด .380 ยหอ WIN, R-P และ S&B 1.6 กระสนปนออโตเมตก ขนาด 7.65 มม. ยหอ R-P, W-W และ S&B 2. นาจานทายกระสนปนและปลอกกระสนปนทตดออกมาแลวนน ไปทาการยอย (Digestion) ใหเปนสารละลาย โดยใช conc. H3PO4 5 ml, conc. HNO3 5 ml, conc. HCl 5 ml และ Tartaric acid 0.5 กรม จากนนนาไปเขาเครองยอยตวอยางดวยไมโครเวฟ (Multiwave Microwave Sample Preparation System) 3. นาสารละลายทไดจากขอ 2 ใสลงใน Volumetric Flask ขนาด 100 ml แลวปรบปรมาตรดวยนากลน (Dilution) ใหเปน 100 ml

50

4. นาไปวเคราะหปรมาณของธาตโลหะ Pb, Ba และ Sb ทอยในแกปปนดวยเครอง ICP โดยสารละลาย Blank จะเตรยมจากการนาเฉพาะสวนของปลอกกระสนปนชนด ขนาดและยหอตาง ๆ นน มา Digestion 5. บนทกผลและวเคราะหผลการทดลอง

51

บทท 3

ผลการทดลอง

ในการวจยศกษาคราบเขมาปนทบรเวณแขนเสอ ดวยกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสแกนทม Energy Dispersive X-Ray Spectrometer นน ผวจยไดใชอาวธปนกระบอกเดยวกน และใชกระสนปนยหอ R-P ตลอดการวจย ซงอาวธปนและกระสนปนทใชเปนชนดทสามารถหาไดงายทวไปในทองตลาด หรอเปนทนยมใชกนทวไปสาหรบผทมอาวธปนไวในครอบครอง รวมถงการกออาชญากรรมโดยมากกนยมใชอาวธปน ชนด ขนาด เดยวกนกบทใชในงานวจยน อยางไรกดชนดของอาวธปนและกระสนปนทเปลยนไป กไมไดมผลตอการวเคราะหหาคราบเขมาปนแตอยางใด เนองจากคราบเขมาปนททาการศกษาในงานวจยนนไดมาจากชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) ทอยบรเวณจานทายกระสนปนเทานน อกทงกระสนปนไมวาจะเปนชนด ขนาดใด ยหอใด รนการผลตใด ฯลฯ สวนใหญเกอบทงหมดลวนแลวแตมธาตโลหะทเปนองคประกอบสาคญในการตรวจพสจน คอ Sb, Ba และ Pb ผสมอยในชนวนทายกระสนปนแทบทงสน จะมบางกเพยงแตบางยหอ บางขนาด บางแบบเทานน ทอาจจะไมมธาตโลหะทงสามชนดนอยเลย การตรวจวเคราะหคราบเขมาปนดวยเครอง SEM/EDX ในงานวจยครงน ไดทาการศกษาวจยดวยจานวนตวอยางทมากพอสมควร โดยในตวอยางแตละตวอยางจะทดลองจากการยงปนเพยงครงละ 1 นด เทานน เนองจากการยง 1 นด เปนจานวนนดทนอยทสดเทาทจะเกดขนไดในคดอาชญากรรมจรง ๆ ดงนนในเหตการณจรง หากผกระทาผดยงปนมากกวา 1 นดแลว โอกาสทจะตรวจพบคราบเขมาปนทแขนเสอหรอทมอกจะมากขนตามไปดวย การเกบตวอยางคราบเขมาปนทแขนเสอทงขางซายและขางขวาหลาย ๆ บรเวณดวยกนนน กเพอทจะใหการเกบตวอยางมความละเอยดมากยงขนและเพอทจะดวา นอกจากทมอของผยงแลว คราบเขมาปนสามารถปลวไปเกาะไดทวทงแขนเสอของผยงไดหรอไม อนจะบงบอกใหทราบไดวา การเกบตวอยางเขมาปนนนจรง ๆ แลว ไมจาเปนตองเกบตวอยางทมอของผยงเพยงอยางเดยว ดงนนการวเคราะหไมวาจะพบคราบเขมาปนทบรเวณใดของแขนเสอผยงปนกตาม ผลการศกษาจะถอวาเปนผลบวกทงสน ทงนเพราะเหตทวา พนทตาง ๆ ททาการศกษานนมาจากแขนเสอของผยงปนคนเดยวกนทงสน สาหรบการศกษาวจยคราบเขมาปนทแขนเสอของผยงปนนน กดวยความตองการทอยากทราบวา คราบเขมาปนทปลวมาเกาะทแขนเสอผยงนนจะสามารถเกาะตดไดนานมากกวา 6 ชวโมง

52

หรอไมแตอยางใด หากผยงปนนนไดทากจกรรมเปนปกตหลงจากการยงปน ทงนเนองจากปจจบนกองพสจนหลกฐาน สานกงานตารวจแหงชาต ไดใชเทคนคทาง Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) ในการตรวจหาคราบเขมาปนทมอของผตองสงสย ซงวธนในคนเปนหากเกบตวอยางหลงจากการยงปนไปแลวเกน 6 ชวโมง หรอในคนตายหากเกน 24 ชวโมง ทางกองพสจนหลกฐานจะไมทาการตรวจยนยนผลใหทราบได อกทงการศกษาตวอยางดวย SEM/EDX ในครงน เปนการศกษาคราบเขมาปนจากตวอยางโดยตรง ไมมการฉาบผวตวอยางกอนดวยคารบอน หรอทองคา แตอยางใด ดงนนหากวธการตรวจหาคราบเขมาปนทแขนเสอดวยเครอง SEM/EDX และไมมการฉาบผวตวอยางในครงน สามารถตรวจวเคราะหไดแมเวลาจะลวงเลยออกไปเกนกาหนดภายหลงจากผตองสงสยยงปนมาแลวกตาม กจะเปนขอบงชถงประสทธภาพของวธการใชเครอง SEM/EDX ในแงของความงาย สะดวกรวดเรว และระยะเวลาการคงอยของคราบเขมาปนทมมากกวาวธ AAS นนเอง

3.1 ผลการวเคราะหธาตโลหะสาคญทเปนองคประกอบในเขมาปนดวยเครอง SEM/EDX จากการศกษาคราบเขมาปนทแขนเสอดวย SEM/EDX หลงจากการยงปน 1 นด โดยใชอาวธปน 2 ชนด ขนาด และเกบตวอยางทเวลาตาง ๆ กนตามกาหนด จากนนนาตวอยางมาวเคราะหโดยไมตองทาการฉาบผวตวอยาง และเนองจากผลการศกษาในแตละตวอยาง แตละบรเวณทเกบจากแขนเสอ มความคลายคลงกน จงขอนาเสนอผลการทดลองพอสงเขป ดงน 3.1.1 เกบตวอยางทนทหลงจากยงปน 3.1.1.1 ใชอาวธปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว ยงดวยกระสนปนรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ R-P ก. เกบตวอยางทบรเวณมอขางซาย ขวา ของผยงแลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาคของคราบเขมาปน (GSR) ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา ซงมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยดวยกนทง 3 ธาต แตบางอนภาคของคราบเขมาปนทวเคราะห อาจตรวจพบธาตไมครบทง 3 ธาต ข. เกบตวอยางดวยการตดเศษผาจากบรเวณแขนเสอ จากนนนาไปวเคราะหสามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต แตบางอนภาค GSR ทวเคราะห อาจตรวจพบธาตไมครบทง 3 ธาต เชนกน ค. เกบตวอยางโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย เกบดวยวธ Lifting จากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาค

53

คอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต แตบางอนภาคของคราบเขมาปนทวเคราะห อาจตรวจพบธาตไมครบทง 3 ธาต เชนหน 3.1.1.2 ใชอาวธปนปนพกกงอตโนมต ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว ยงดวยกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ R-P ก. เกบตวอยางดวยการตดเศษผาจากบรเวณแขนเสอ จากนนนาไปวเคราะหสามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต แตบางอนภาค GSR ทวเคราะห อาจตรวจพบธาตไมครบทง 3 ธาต ข. เกบตวอยางโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย เกบดวยวธ Lifting จากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาคของคราบเขมาปน ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต แตบางอนภาคของคราบเขมาปนทวเคราะห อาจตรวจพบธาตไมครบทง 3 ธาต เชนเดยวกน

54

ผลการทดลองทไดจากเครอง SEM/EDX โดยวเคราะหตวอยางทเกบหลงจากการยงปนทนท

ภาพท 3.1 กลมอนภาค GSR ทเกบตวอยางจากบรเวณหลงมอขวา เมอวเคราะหธาต ในภาพรวมพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ (ยงจากปนพกรวอลเวอร)

ภาพท 3.2 Spectrum ทไดจากภาพ 3.1 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

55

ภาพท 3.3 อนภาค GSR ทเกบตวอยางจากบรเวณหลงมอขวา เมอวเคราะหธาตในอนภาค พบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ (ยงจากปนพกรวอลเวอร)

ภาพท 3.4 Spectrum ทไดจากภาพ 3.3 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

56

ภาพท 3.5 อนภาค GSR ทเกบตวอยางจากบรเวณหลงมอขวา เมอวเคราะหธาตในอนภาค พบ Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ (ยงจากปนพกรวอลเวอร)

ภาพท 3.6 Spectrum ทไดจากภาพ 3.5 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

57

ภาพท 3.7 อนภาค GSR ทเกบตวอยางจากบรเวณฝามอซาย เมอวเคราะหธาตในอนภาค พบ Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ (ยงจากปนพกรวอลเวอร)

ภาพท 3.8 Spectrum ทไดจากภาพ 3.7 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

58

ภาพท 3.9 ลกษณะเสนใยผาตวอยางเมอสองดวย SEM

ภาพท 3.10 ลกษณะกลมอนภาค GSR ทกระจายเขาไปอยภายเสนใยผาตวอยาง

59

ภาพท 3.11 กลมอนภาค GSR ทเกาะตดอยบนเสนใยผาตวอยาง (ยงจากปนพกรวอลเวอร)

ภาพท 3.12 กลมอนภาค GSR ทเกาะตดอยบนเสนใยผาตวอยาง (ยงจากปนพกกงอตโนมต)

60

ภาพท 3.13 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางขวา ดวยการตดเศษผาเกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.14 Spectrum ทไดจากภาพ 3.13 ซงพบ Pb,Ba และ Sb เปนองคประกอบ

61

ภาพท 3.15 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณกลางแขนเสอขางขวา ดวยการตดเศษผาเกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.16 Spectrum ทไดจากภาพ 3.15 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

62

ภาพท 3.17 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณปลายแขนเสอขางขวา ดวยการตดเศษผาเกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.18 Spectrum ทไดจากภาพ 3.17 ซงพบ Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

63

ภาพท 3.19 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางขวา ดวยการใช Stub เกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.20 Spectrum ทไดจากภาพ 3.19 ซงพบ Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

64

ภาพท 3.21 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณกลางแขนเสอขางขวา ดวยการใช Stub เกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.22 Spectrum ทไดจากภาพ 3.21 ซงพบ Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

65

ภาพท 3.23 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณปลายแขนเสอขางขวา ดวยการใช Stub เกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.24 Spectrum ทไดจากภาพ 3.23 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

66

ภาพท 3.25 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางซาย ดวยการตดเศษผาเกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.26 Spectrum ทไดจากภาพ 3.25 ซงพบ Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

67

ภาพท 3.27 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณกลางแขนเสอขางซาย ดวยการตดเศษผาเกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.28 Spectrum ทไดจากภาพ 3.27 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

68

ภาพท 3.29 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณปลายแขนเสอขางซาย ดวยการตดเศษผาเกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.30 Spectrum ทไดจากภาพ 3.29 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

69

ภาพท 3.31 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางขวา ดวยการใช Stub เกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.32 Spectrum ทไดจากภาพ 3.31 ซงพบ Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

70

ภาพท 3.33 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณกลางแขนเสอขางขวา ดวยการใช Stub เกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.34 Spectrum ทไดจากภาพ 3.33 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

71

ภาพท 3.35 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณปลายแขนเสอขางขวา ดวยการใช Stub เกบไวทนท หลงการยงปน)

ภาพท 3.36 Spectrum ทไดจากภาพ 3.35 ซงพบ Pb และ Sb เปนองคประกอบ

72

3.1.2 เกบตวอยางหลงจากผานการยงปนไปแลว 6 ชวโมง 3.1.2.1 ใชอาวธปนปนพกกงอตโนมต ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว ยงดวยกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ R-P ก. เกบตวอยางดวยการตดเศษผาจากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต ข. เกบตวอยางโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย เกบดวยวธ Lifting จากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต เชนเดยวกน

3.1.2.2 ใชอาวธปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว ยงดวยกระสนปนรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ R-P ก. เกบตวอยางดวยการตดเศษผาจากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต ข. เกบตวอยางโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย เกบดวยวธ Lifting จากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต เชนเดยวกน

73

ภาพท 3.37 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางซาย ภายหลงการยงปน 6 ชวโมง ดวยการตดเศษผาเกบไว)

ภาพท 3.38 Spectrum ทไดจากภาพ 3.37 ซงพบธาต Pb และ Sb เปนองคประกอบ

74

ภาพท 3.39 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางซาย ภายหลงการยงปน 6 ชวโมง โดยการใช Stub)

ภาพท 3.40 Spectrum ทไดจากภาพ 3.39 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

75

ภาพท 3.41 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางขวา ภายหลงการยงปน 6 ชวโมง ดวยการตดเศษผาเกบไว)

ภาพท 3.42 Spectrum ทไดจากภาพ 3.41 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

76

ภาพท 3.43 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางขวา ภายหลงการยงปน 6 ชวโมง โดยการใช Stub)

ภาพท 3.44 Spectrum ทไดจากภาพ 3.43 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

77

3.1.3 เกบตวอยางหลงจากผานการยงปนไปแลว 12 ชวโมง 3.1.3.1 ใชอาวธปนปนพกกงอตโนมต ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว ยงดวยกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ R-P ก. เกบตวอยางดวยการตดเศษผาจากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต ข. เกบตวอยางโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย เกบดวยวธ Lifting จากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต เชนเดยวกน

3.1.3.2 ใชอาวธปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว ยงดวยกระสนปนรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ R-P ก. เกบตวอยางดวยการตดเศษผาจากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต ข. เกบตวอยางโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย เกบดวยวธ Lifting จากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต เชนเดยวกน

78

ภาพท 3.45 อนภาค GSR ทม Pb และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณกลางแขนเสอขางซาย ภายหลงการยงปน 12 ชวโมง ดวยการตดเศษผาเกบไว)

ภาพท 3.46 Spectrum ทไดจากภาพ 3.45 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

79

ภาพท 3.47 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณปลายแขนเสอขางซาย ภายหลงการยงปน 12 ชวโมง โดยการใช Stub)

ภาพท 3.48 Spectrum ทไดจากภาพ 3.47 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

80

ภาพท 3.49 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณกลางแขนเสอขางขวา ภายหลงการยงปน 12 ชวโมง ดวยการตดเศษผาเกบไว)

รปท 3.50 Spectrum ทไดจากภาพ 3.49 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

81

ภาพท 3.51 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณกลางแขนเสอขางขวา ภายหลงการยงปน 12 ชวโมง โดยการใช Stub)

ภาพท 3.52 Spectrum ทไดจากภาพ 3.51 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

82

3.1.4 เกบตวอยางหลงจากผานการยงปนไปแลว 24 ชวโมง 3.1.4.1 ใชอาวธปนปนพกกงอตโนมต ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว ยงดวยกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) ยหอ R-P แลวเกบตวอยางโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย เกบดวยวธ Lifting จากบรเวณแขนเสอ จากนนนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาค GSR ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต

3.1.4.2 ใชอาวธปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ Smith & Wesson ลากลองยาว 4 นว ยงดวยกระสนปนรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยหอ R-P แลวเกบตวอยางโดยใช Stub ทมเทปกาวสองหนาตดอย เกบดวยวธ Lifting จากบรเวณแขนเสอ แลวนาไปวเคราะห สามารถตรวจพบอนภาคของคราบเขมาปน ลกษณะอนภาคคอนขางกลม มความสวางจา และมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยทง 3 ธาต เชนกน

83

ภาพท 3.53 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกกงอตโนมต (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางขวา ภายหลงการยงปน 24 ชวโมง โดยการใช Stub)

ภาพท 3.54 Spectrum ทไดจากภาพ 3.53 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

84

ภาพท 3.55 อนภาค GSR ทม Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ ยงจากปนพกรวอลเวอร (เกบตวอยางบรเวณตนแขนเสอขางซาย ภายหลงการยงปน 24 ชวโมง โดยการใช Stub)

ภาพท 3.56 Spectrum ทไดจากภาพ 3.55 ซงพบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ

85

3.2 ผลวเคราะหเชงปรมาณของธาตโลหะสาคญทอยในชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) ดวยเครอง ICP

3.2.1 กระสนปนรวอลเวอร ขนาด .357 (Magnum) ยหอ Federal

ตารางท 3.1 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนรวอลเวอร ขนาด .357 (Magnum)

ปรมาณ ธาต (µg) ชนวนทาย กระสนปน (นดท) Pb Ba Sb

1 3453 3149 983.0 2 5676 3512 1511 3 2194 2746 530.6

Mean 3774 3136 1008 * ความเขมขนของปรมาณธาตโลหะทวเคราะห เปนปรมาณ µg/ ชนแกปปนทอยในกระสนปน *

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Federal

PbBaSb

ภาพท 3.57 แผนภมแสดงปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.1

86

ชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 11 มม.

3.2.2 กระสนปนออโตเมตก ขนาด 11 มม.

ตารางท 3.2 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 11 มม.

ยหอ WIN R-P ชนวนทาย

กระสนปน (นดท)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

1 1657 1304 580.9 261.0 537.1 -ไมพบ- 2 3793 2893 2018 45.32 17.15 -ไมพบ- 3 78.2 74.00 -ไมพบ- 318.4 597.9 -ไมพบ-

Mean 1843 1424 866.3 208.2 384.1 - * ความเขมขนของปรมาณธาตโลหะทวเคราะห เปนปรมาณ µg/ ชนแกปปนทอยในกระสนปน *

0

500

1000

1500

2000

WIN R-P

PbBaSb

ภาพท 3.58 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.2

87

3.2.3 กระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum)

ตารางท 3.3 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum)

ยหอ F-C WIN R-P S&B

ชนวนทาย กระสนปน

(นดท) Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

1 1777 2956 -ไมพบ- 2638 2671 1930 2057 2857 501.5 29.92 8.760 -ไมพบ-

2 66.00 25.99 -ไมพบ- 600.2 1063 106.0 404.8 105.0 4.937 31.41 2.038 -ไมพบ-

3 498.5 711.2 -ไมพบ- 2530 1563 2225 2379 3525 962.8 30.29 34.46 -ไมพบ-

Mean 780.5 1231 - 1923 1766 1420 1614 2162 489.7 30.54 15.09 -

* ความเขมขนของปรมาณธาตโลหะทวเคราะห เปนปรมาณ µg/ ชนแกปปนทอยในกระสนปน *

88

ภาพท 3.59 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.3

ชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. Parabellum

0

500

1000

1500

2000

2500

F-C WIN R-P S&B

PbBaSb

89

ภาพท 3.60 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.4

ชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด .38 (Super)

3.2.4 กระสนปนออโตเมตก ขนาด .38. (Super)

ตารางท 3.4 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด .38 (Super)

ยหอ WIN R-P ชนวนทาย

กระสนปน (นดท)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

1 1483 858.0 418.8 2534 2328 919.5 2 2862 2882 1385 2716 2828 1222 3 722.8 499.1 266.8 228.1 245.3 80.10

Mean 1689 1413 690.2 1826 1800 740.5 * ความเขมขนของปรมาณธาตโลหะทวเคราะห เปนปรมาณ µg/ ชนแกปปนทอยในกระสนปน *

0

500

1000

1500

2000

WIN R-P

PbBaSb

90

ชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด .380

ภาพท 3.61 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.5

กระสนปนออโตเมตก ขนาด .380

ตารางท 3.5 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด .380

ยหอ WIN S&B ชนวนทาย

กระสนปน (นดท)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

1 2784 2366 1429 359.7 294.3 123.0 2 2534 2214 1143 273.7 135.8 94.43 3 1144 1432 563.4 1855 2049 422.8

Mean 2154 2004 1045 829.5 826.4 213.4 * ความเขมขนของปรมาณธาตโลหะทวเคราะห เปนปรมาณ µg/ ชนแกปปนทอยในกระสนปน *

0

500

1000

1500

2000

2500

WIN S&B

PbBaSb

91

ภาพท 3.62 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.6

ชนวนทายกระสนปนขนาด 7.65 มม.

3.2.6 กระสนปนออโตเมตก ขนาด 7.65 มม.

ตารางท 3.6 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 7.65 มม.

ยหอ

W-W R-P S&B ชนวนทาย กระสนปน

(นดท) Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

1 2375 1727 926.0 926.0 1727 100.9 28.53 47.05 -ไมพบ- 2 2678 480.6 24.71 256.2 480.6 24.71 59.92 88.04 -ไมพบ- 3 2544 3287 671.8 2219 3316 671.8 39.50 5.891 -ไมพบ-

Mean 2532 1832 540.8 1134 1841 265.8 42.65 46.99 - * ความเขมขนของปรมาณธาตโลหะทวเคราะห เปนปรมาณ µg/ ชนแกปปนทอยในกระสนปน *

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

W-W R-P S&B

PbBaSb

92

ภาพท 3.63 แผนภมเปรยบเทยบปรมาณ Pb, Ba และ Sb ทไดจากตาราง 3.7

เนองจากผลการวเคราะหธาตโลหะสาคญทอยในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ยหอ S&Bขนาด 9 มม. (Parabellum) และขนาด 7.65 มม. พบปรมาณของ Pb, Ba จานวนนอย ในขณะทไมสามารถตรวจพบปรมาณของ Sb จงไดนากระสนปนใหมมาตวอยางละ 9 นด และทาการทดลองซาอกครง ไดผลดงน

ตารางท 3.7 ผลวเคราะหปรมาณธาตทพบในชนวนทายกระสนปนออโตเมตก ขนาด 9 มม. (Parabellum) และขนาด 7.65 มม.

ยหอ S&B ขนาด 9 มม. (Parabellum) ขนาด 7.65 มม. ชนวนทาย

กระสนปน (นดท)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

Pb (µg)

Ba (µg)

Sb (µg)

1 406.3 412.9 111.1 953.8 1263 1078 2 83.24 229.6 23.49 2025 3338 77.27 3 372.5 354.2 87.20 1167 1189 1199 4 346.0 328.2 -ไมพบ- 386.3 242.4 -ไมพบ- 5 2595 2188 1770 552.7 480.6 278.0 6 549.6 624.7 117.4 4812 2077 3800 7 169.6 84.59 -ไมพบ- 287.5 142.9 -ไมพบ- 8 1109 863.9 181.3 141.2 89.17 -ไมพบ- 9 323.8 307.0 94.83 4540 4982 537.5

Mean 661.7 599.2 265.0 1648 1534 774.4

* ความเขมขนของปรมาณธาตโลหะทวเคราะห เปนปรมาณ µg/ ชนแกปปนทอยในกระสนปน *

0

500

1000

1500

2000

9 มม. 7.65 มม.

PbBaSb

ชนวนทายกระสนปนยหอ S&B

93

บทท 4 อภปรายผลการทดลอง

อนภาคเขมาปน นบเปนหลกฐานทางกายภาพอยางหนงในทางนตวทยาศาสตรทเกดขน เมอมการใชอาวธปนยงเพอกระทาความผด ซงอนภาคเขมาปนนไมสามารถมองเหนไดดวยตาเปลา ดงนนเทคนคการตรวจพสจนทมประสทธภาพสามารถสองขยายใหเหนรปรางลกษณะเขมาปนทเกดขน และสามารถแยกแยะ บงชคณลกษณะทสาคญทาใหแยกออกจากอนภาคอน ๆ ในสงแวดลอมทไมไดมาจากการยงปน จงเปนสงทมความสาคญยง ปจจบนการใชเครอง SEM/EDX ตรวจวเคราะหเขมาปนเปนเทคนคทถอวาดทสด ทนสมยทสด และเปนทยอมรบกนทวไปในวงการสากล เนองจาก SEM/EDX สามารถสองขยายวตถเปนหลายหมนเทาทาใหสามารถดรปรางคณลกษณะทางกายภาพของสงทตาเปลามองไมเหน และยงสามารถวเคราะหธาตทมอยในวตถไดในคราวเดยวกน อกทงเปนเทคนคทใหความแนนอนในการตรวจพสจนสง สาหรบการตรวจพสจนเขมาปนนน ผททาการตรวจพสจนมความจาเปนตองพจารณาปจจยแวดลอมหลายอยางเปนองคประกอบ เพราะเมอมการยงปนเกดขน อนภาคเขมาปนสามารถปลวไปเกาะไดหลายจด เชน 1. มอ เปนบรเวณปกตทสามารถเกบตวอยางจากผตองสงสยได แตกเปนชวระยะเวลาหนงเทานน 2. ใบหนา มกจะตรวจพบเจอไดเมอผตองสงสยใชอาวธปนยาวยง เชน ปนไรเฟล ปนยาวลกซอง เปนตน 3. เสอผาทผยงสวมใสในขณะทาการยงปน จะเปนบรเวณทอนภาคเขมาปนปลวไปเกาะและอยไดเปนระยะเวลานานกวาทมอของผยง 4. วตถแวดลอมอนใกลตวผยง เชน โตะ เกาอ ผามาน เฟอรนเจอรตาง ๆ เปนตน กเปนสงหนงทจะระบบรเวณหรอตาแหนงของการยงปนได หรอบอกไดวาบรเวณนน ๆ ไดมการยงปนเกดขนจรง ดงนนการมความเขาใจถงการกาเนดและการฝงตวของนภาคเขมาปนบนพนผววตถชนดตาง ๆ จงถอเปนสงสาคญ เพอจะไดมการเกบตวอยางทถกตองและเหมาะสม อนจะนาไปสการตรวจพสจนทไมเกดความคลาดเคลอน และมความแนนอนสง เพอจะตอบคาถามใหไดวา “ใครคอผ

94

ทยงปน และบคคลนนยงปนมาจรงหรอไม” ซงการจะตอบคาถามนไดผทาการตรวจพสจนจะตองมความร ดงน 1. รวาบรเวณใดหรอตาแหนงทควรจะทาการเกบตวอยางเพอตรวจพสจนได 2. รวธการเกบตวอยางทถกตอง เพราะในการเกบตวอยางเขมาปนเพอตรวจพสจนนน สงทตองคานงถงและตองระวง คอ เรองของการปนเปอนทอาจมาจากเจาหนาทผทาการเกบตวอยาง เนองจากผเกบกคอเจาหนาทตารวจ ซงอาจไดมการฝกซอมยงปน หรอไดสมผสกบอาวธปน กระสนปนมาแลว กอนทจะมาทาการเกบตวอยาง ดงนนจงตองมการใสถงมอยางทผานการฆาเชอแลวกอนทจะเกบตวอยางทกครง 3. รถงระยะเวลาการคงอยของอนภาคเขมาปนบนผววตถแตละชนด ทยงสามารถเกบตวอยางเพอตรวจพสจนและเชอวายงสามารถตรวจพบได ทงนเพราะการคงอยของเขมาปนจะขนอยกบกจกรรมททา หากกจกรรมนนเปนสงททาใหคราบเขมาปนหลดไปไดงายในระยะเวลาไมนานหลงจากการยงปน การตรวจกอาจจะใหผลลบได ทงทบคคลนนไดเปนผยงปน ซงจากการศกษาทผานมาพบวา อนภาคเขมาปนทเกาะอยบรเวณมอของคนมชวตนนจะคอย ๆ ลดลงเมอเวลาผานไป 3 – 6 ชวโมง หลงการยงปน แตในบางกรณ เชน อนภาคเขมาปนบรเวณเสอผาระยะเวลาการคงอยของเขมาปนจะมเวลานานขนกวาน เนองจากอนภาคเขมาปนจะเขาไปเกาะอยทเสนใยผา การหลดออกหรอสญหายไปของอนภาคจงนอยลง 4. รถงกระบวนการตรวจพสจน วเคราะหผล และลงความเหนไดถกตอง เปนททราบกนแลววา ในการยงปนเมอเขมแทงชนวนกระแทกลงไปทชนวนทายกระสนปนจะทาใหสวนผสมทอยภายเกดการเผาไหม และมอณหภมสงขนอยางรวดเรวในเวลาเพยงเศษเสยวของวนาท ซงการเผาไหมนจะกอใหเกดอนภาคเขมาปนขน จากนนอนภาคเขมาปนกจะฟงกระจายออกมาจากชองวางของอาวธปนและปลวมาเกาะฝงยงบรเวณมอ เสอผาและสงแวดลอมอนใกลตวผยงปนได โดยอนภาคเขมาปนทเกดขนนไมไดมการฝงแนนลงไปในผววตถ แตจะเกาะอยบรเวณผววตถเทานน จงสามารถทจะเกดการเคลอนยายของอนภาคจากทหนงไปยงอกทหนงได เชน มอหรอเสอผาของผยงปนไปสมผสกบบคคลอนทไมไดยงปน ดงนนการพจารณาในเรองของการเคลอนยายของอนภาคเขมาปน จงเปนสงหนงทผตรวจพสจนตองใหความสาคญดวยเชนกนวา บคคลตองสงสยทยงปนนน ภายหลงการยงปนไดไปสมผสหรอใกลชดกบบคคลอนหรอไม หรอวาบรเวณสถานทแวดลอมภายหลงเกดการยงปน ไดมบคคลอนใดทไมเกยวของเขาไปสมผสวตถสงของตาง ๆ บรเวณนนหรอไม ซงขอมลเหลานจะชวยใหสามารถแยกแยะผไมไดยงปนออกจากผยงปนได

95

สาหรบผลการทดลองโดยใชเครอง SEM/EDX ตรวจดลกษณะอนภาค GSR ทปลวมาเกาะบรเวณมอและบรเวณแขนเสอของผยงในงานวจยน โดยใชอาวธปน 2 ชนด ขนาด คอ ปนพกกงอตโนมต ยหอ SMITH & WESSON ขนาด 9 มม. และปนพกรวอลเวอร ขนาด .38 (Special) ยงดวยกระสนปนยหอ R-P จานวน 1 นด จากนนเกบตวอยางมาวเคราะหทเวลาตาง ๆ กน พบวา สามารถตรวจเจออนภาคทมาจากการยงปนได ซงอนภาคทตรวจพบจะมรปรางคอนขางกลมและแวววาว มอนภาคทงประเภททแนนอน (Unique Categories) ซงเปนอนภาคทมธาต Pb, Sb และ Ba เปนองคประกอบ และอนภาคประเภทบงช (Indicative Categories) ซงมกจะพบอนภาคทมธาต Pb และ Sb เปนองคประกอบ นนแสดงใหเหนวา ประการแรก การเกบตวอยางจากเสอผาของผยงปนเพอตรวจพสจนเขมาปนนน เปนวธทสามารถยดระยะเวลาในการเกบตวอยางไดถง 24 ชวโมง ซงนานกวาการเกบตวอยางจากมอผยง ประการทสอง การฟงกระจายของเขมาปนหลงจากยงปนนนสามารถปลวไปไดไกลถงตนแขน ดงนนจงเปนไปไดวา นอกจากจะเกบตวอยางทบรเวณแขนเสอแลว บรเวณอนของเสอผา เชน ดานหนาลาตวเสอ ดานหนากางเกง หรอแมแตรองเทาทผยงปนสวมใส หากมการเกบตวอยางทดพอและเกบในระยะเวลาทเหมาะสมไปตรวจพสจน กนาจะสามารถตรวจพบอนภาคเขมาปนได ประการทสาม รปลกษณของอนภาคเขมาปนจะมความพเศษ คอ อนภาคสวนใหญจะคอนขางกลม (Spheroidal) และมความแวววาว ทาใหสามารถแยกแยะออกจากอนภาคปนเปอนอนทไมไดมาจากการยงปน แมบางครงในการทดลองจะพบอนภาคทมรปรางบดเบยวไปบาง อกทงบางอนภาคจะพบเฉพาะธาตประเภทบงชทเปนองคประกอบอยกตาม แตหากผทาการทดลองมความชานาญในการตรวจพสจนและแยกแยะ กจะสามารถทจะบงชไดอยางถกตองวา อนภาคใดเปนอนภาคของคราบเขมาปนจรง ๆ ซงในเรองอนภาคปนเปอนทมาจากแหลงอนและมธาตโลหะสาคญเหมอนเขมาปนเปนองคประกอบอยนน ในป ค.ศ. 1999 Garofano และคณะ ไดทาการศกษาตวอยางทเกบจากบรเวณมอของผมอาชพทตองทางานเกยวกบเครองยนต หรออปกรณตาง ๆ ของรถยนต พบวา สามารถตรวจเจออนภาคทมธาตโลหะ Ba, Sb และโลหะอนเปนองคประกอบอย แตอนภาคเหลานจะมรปรางสณฐานไมเปนทรงกลม (Irregular Morphology)

96

(Garofano, et al., 1999)

ตารางท 4.1 ธาตตาง ๆ ทตรวจพบในบคคลททางานเกยวของกบเครองยนต Result regarding automobile electrician, mechanic and petrol station workers

Sample Shape and composition (1) Car radio installer Irregular; 17 micron; Ba, Sb, Si, S, Fe, Cu (major), Zn (minor) (2) Automobile electrician Irregular; 20 micron; Ba, Sb, Al, Si, S, Fe (major), Cu (minor), Zn (trace) (3) Automobile electrician Irregular; 20 micron; Ba, Sb, Mg, Si, S (major), Fe, Cu (minor) (4) Automobile electrician Irregular; 5 micron; Ba (trace), Sb (trace), Al (trace), Si, S, K, Fe (major), Ni (trace) Cu, Zn (trace) (5) Automobile electrician Irregular; 13 micron; Ba, Sb, Si (minor), S (major), Fe, Cu (trace) (6) Automobile electrician Irregular; 37 micron; Ba, Sb, Mg (minor), Si, S (major), Fe (7) Automobile electrician Irregular; 15 micron; Ba, Sb, Si, S, Fe (major), Cu (minor) (8) Motor repair auto mechanic Irregular; 15 micron; Ba, Sb (major), S (minor), Fe (trace), Cu (trace) (9) Motor repair auto mechanic Irregular; 17 micron; Ba, Sb, Al (trace), Si (minor), S (major), Fe (trace) (10) Brake repair auto mechanic Irregular; 5 micron; Ba, Sb, Si, S, Fe (major), Cu (minor), Zn (trace) (11) Brake repair auto mechanic Irregular; 30 micron; Ba, Sb, Si, S, Fe (major), Cu, Zn (minor) (12) Brake repair auto mechanic Irregular; 30 micron; Ba (trace), Sb (trace), Al (trace), Si, S, Cl (trace), Fe (major), Cu (minor) (13) Brake repair auto mechanic Irregular; 40 micron; Ba, Sb, Si (trace), S (major), Fe, Cu (minor) (14) Brake repair auto mechanic Irregular; 30 micron; Ba, Sb, Al, Si, S (major), Fe, Cu (minor) (15) Petrol station attendant Irregular; 12 micron; Ba (minor), Sb, Mg (trace), Al (trace), Si, S, Fe (major), Cu (trace) ขอมลจากตารางท 4.1 แสดงใหเหนวาอนภาคตวอยางมลกษณะโดยรวม ดงน 1. ลกษณะโครงสรางของอนภาคไมแนนอน 2. ขนาดของอนภาคมตงแต 2 – 40 microns 3. อนภาคทม Ba, Sb เปนองคประกอบม 15 อนภาค (ม Fe ทกอนภาค) ในทนจะขอยกตวอยางภาพและ EDX Spectrum แสดงใหดเปนบางตวอยาง

97

ภาพท 4.1 ตวอยางอนภาคทเกบจากมอชางซอมเครองยนตและ EDX Spectrum ทได

98

ภาพท 4.2 ตวอยางอนภาคทเกบจากมอชางเดนไฟฟาภายในยนตและ EDX Spectrum ทได

99

ภาพท 4.3 ตวอยางอนภาคทเกบจากมอคนทาดอกไมไฟและ EDX Spectrum ทได

100

จากงานวจยของ Garofano และคณะในครงนพบวา ตวอยางอนภาคทมาจากมอของบคคลทประกอบอาชพทตองสมผสกบชนสวนหรออปกรณรถยนต มลกษณะอนภาคทมธาต Ba และ Sb เปนองคประกอบอย ซงเปนธาตโลหะสาคญทมาจากการยงปนเชนเดยวกน ทงทอนภาคเหลานนไมใชอนภาคคราบเขมาปน แตอยางไรกตามเปนทนาสงเกตวา อนภาคเหลานจะม Fe เปนองคประกอบอยทกอนภาค ดงนน Garofano และคณะ จงไดเสนอการจาแนกผลวเคราะหไวดงน 1. อนภาคทมลกษณะฉพาะของคราบเขมาปน (Unique) คอ อนภาคทประกอบดวย Ba, Sb, และ Pb เทานน 2. อนภาคทมความเปนไปไดวา นาจะเปนคราบเขมาปนทมาจากการยงปน (Indicative or Characteristic) คอ อนภาคทประกอบดวย Ba, Sb และม Fe อยดวย 3. อนภาคทประกอบดวย Ba และ Sb โดยไมม Fe อยดวย โดยเฉพาะในกรณทพบอนภาคน จานวนนอย ๆ จะไมจดเปนทงประเภท Unique และ Indicative ดงนนการดลกษณะและรปรางของเขมาปนจากกลองจลทรรศนอเลกตรอนแบบสแกนจงเปนเรองทมความสาคญมาก เปรยบเสมอนการตรวจเบองตน (Screening Test) กอนทจะนาไปสการวเคราะหชนดของธาตดวย X-Ray Spectrometer ทเปรยบไดกบการพสจนยนยนผล หากผทาการตรวจพสจนไมมความชานาญในการตดสนใจเลอกใหถกวา อนภาคทปรากฏใหเหนนนเปนอนภาคเขมาปนทมาจากการยงปนหรอไม กจะทาใหตองวเคราะหธาตทกครงไปเสยทกอนภาคทพบ ซงเปนการเสยเวลาและคาใชจายไปอยางไมควรแกเหต หรอหากเหนอนภาคเขมาปนทผดรปลกษณะแลวมองขามไปไมทาการวเคราะห กจะทาใหพลาดโอกาสในการตรวจพบไปอยางนาเสยดาย ดวยเหตนจงจาเปนอยางยงทตองหมนฝกฝนดอนภาคเขมาปนใหเกดความชานาญและแมนยา จนสามารถทจะตดสนใจไดวา อนภาคใดมาจากการยงปนหรอไม เพอใหกระบวนการยตธรรมสามารถนาผกระทาผดมาลงโทษไดอยางไมผดตว การใช SEM/EDX ในการตรวจพสจนเขมาปนบรเวณเสอผาในการทดลองครงน นบวาเปนเทคนคทมประสทธภาพสงสามารถเออประโยชนตอผตรวจพสจนหลายประการ เชน 1. การเกบตวอยางงาย ไมมความซบซอนมาก ตองระวงเพยงแคการปนเป อนเทานน 2. สามารถนาเขาเครอง SEM/EDX วเคราะหไดเลย ไมตองฉาบผวตวอยางดวยคารบอนหรอทองคากอน ทาใหไมเสยเวลาในการเตรยมตวอยางและสามารถลดตนทนคาใชจายในการตรวจวเคราะหได 3. สามารถวเคราะหธาตไดทกชนดทเปนองคประกอบอยในอนภาคในเวลาเดยวกน 4. ตรวจพบอนภาคทงทเปนประเภท Unique และ Indicative ซงสอดคลองกบผลทได

101

จากการวเคราะหธาตในชนวนทายกระสนปนยหอ R-P ขนาด 9 มม. และ .38 (Special) ดวยเครอง ICP พบธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอย 5. เปนวธการตรวจทรวดเรวและใหความแนนอนสง สามารถขยายระยะเวลาในการเกบตวอยางจากผตองสงสยวายงปนออกไปไดถง 24 ชวโมงภายหลงการยงปน ซงในปจจบนสานกงานวทยาการตารวจของประเทศไทยไดใชเครอง Graphite Furnance Atomic Absorption Spectrometer ในการตรวจพสจนหาเขมาปนในคนมชวต และจะตรวจยนยนผลใหหากไดเกบตวอยางจากมอผตองสงสยไมเกน 6 ชวโมงภายหลงการยงปนเทานน สาหรบการตรวจวเคราะหหาปรมาณธาต Pb, Ba และ Sb ทมอยในชนวนทายกระสนปน (Primer Cap) ของกระสนปนชนด ขนาด และยหอตาง ๆ ดวยเครอง ICP นน พบวาปรมาณความเขมขนของธาตโลหะสาคญแตละชนดมความไมคงท แมจะเปนกระสนปนชนด ขนาด และยหอเดยวกนกตาม อกทงบางครงไมสามารถตรวจพบธาตโลหะสาคญพรอมกนทง 3 ธาตได เชน ในกระสนปนยหอ FC ขนาด 9 มม. (Parabellum) และยหอ R-P ขนาด 11 มม. ตรวจพบเพยงธาต Pb และ Ba เทานน แตอยางไรกตามจากผลการทดลองพอจะสรปไดวา 1. สวนของปลอกกระสนปนจะไมมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบ 2. แนวโนมปรมาณความเขมขนของธาต Ba ทเปนสวนผสมอยในชนวนทายกระสนปนทกชนด ขนาดและทกยหอ จะมปรมาณมากกวา Sb เสมอ 3. สาหรบธาต Pb นน สวนใหญแลวมกจะมปรมาณมากกวาธาต Ba และ Sb ยกเวนกระสนปนยหอ R-P จะมปรมาณ Pb นอยกวา Ba ซงจากความไมแนนอนและความไมคงทของปรมาณธาตโลหะสาคญทเปนองคประกอบอยในชนวนทายกระสนปนดงกลาว จงเปนการยนยนใหทราบวา ในการตรวจพสจนการยงปนของบคคลตองสงสยนน ไมจาเปนตองตรวจพบธาต Pb, Ba และ Sb ในตวอยางพรอมกนเสมอไป 4. สวนผสมทมอยในชนวนทายกระสนปน สวนใหญจะมธาต Pb, Ba และ Sb เปนองคประกอบอยในสวนผสม ซงแสดงใหเหนวา Priming Mixture ในชนวนทายกระสนปนนน ควรจะประกอบดวย Lead Styphnate ( PbO2C6H(NO2)3 ), Barium nitrate ( Ba(NO3)2 ) และ Antimony Sulfide (Sb2S3) นนเอง อยางไรกตามในงานวจยน การยงปนจะยงในหองทปดมดชดและไมมแหลงลมพดจากบรเวณภายนอก ซงเปนการจาลองสถานการณทไมเหมอนกบการยงปนในสถานการณจรง อกทงเสอทใชสวมใสในขณะยงปนเปนเสอททาจากผาฝาย (Cotton) ชนดเดยว ดงนนหากจะใหเกดความสมบรณในการทดลองยงขนแลว ควรจะทาการทดลองในสภาพแวดลอมอน ๆ เพมเตมดวย เชน อาจทาการยงปนในบรเวณทเปดโลง เชน ในสนาม ทงหญา หรอยงปนในขณะขบขรถจกรยานยนต

102

และมการเปลยนชนดของเสอผาทสวมใส เชน ผายนส ผารม ผายด และอน ๆ เปนตน จากนนจงคอยทาการเกบตวอยางมาวเคราะห นอกจากนการเกบตวอยางบรเวณวตถแวดลอมอน ๆ ทมการยงปน เชน โตะ เกาอ ผามาน ฯลฯ มาตรวจวเคราะหกเปนสงทนาทาการศกษา เพอใชยนยนจดทเกดการยงปนขนได หรอศกษาการเคลอนยาย (Transfer) ของอนภาคเขมาปนจากตวผยงปนไปยงบคคลอนทไมไดเกยวของกบการยงปนจะมความเปนไดมากนอยเพยงใด ซงสงทไดกลาวมาน ลวนเปนสงทนบวา มความสาคญอยางยงตอการเชอมโยงการกระทาความผดของคนราย และหากไดมการทดลองเกบขอมลทดและมากพอจะทาใหงานทางดานตรวจพสจนเขมาปน ซงเปนสวนหนงของงานทางนตวทยาศาสตรของประเทศไทยมความทนสมยและเจรญกาวหนาไปอกระดบหนง

103

บรรณานกรม

แมน อมรสทธ และ อมร เพชรสม. Principles and Techniques of Instrumental Analysis. กรงเทพฯ : หางหนสวนจากด โรงพมพชวนพมพ, 2539 : 400 – 410.

รชนารถ กตตดษฎ. การตรวจคราบเขมาจากการยงปนทมอ โดยวธ SEM/EDX. วทยานพนธปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชานตวทยาศาสตร บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยมหดล, 2535 : 31 – 35.

อมพร จารจนดา, พลตารวจตร. การตรวจพสจนอาวธปนและเครองกระสนปน. กองพสจนหลกฐาน สานกงานวทยาการตารวจ, 2542 : 1 – 38.

Graham L. Scanning Electron Microanlysis. John Wiely & Sons Inc., New York., 1987 : 1 – 103.

Schowoeble A.J., and Exline D.L. Current Methods in Forensic Gunshot Residue Analysis. Boca Raton London New York Washington, D.C. : CRC Press, 1999 : 1 – 21.

Andrasko J., and Machly Ac. “Detection of Gunshot Residue on Hands by SEM.” Journal of Forensic Science 22 (1977) : 279 – 287.

Basu S. “Formation of Gunshot Residue.” Journal of Forensic Science 27(1982) : 72 – 91.

Bergman P., Enzel P., and Springer E. “the Detection of Gunshot Residue Particles on the Bottom of Discharged Bullets.” Journal of Forensic Science 33(1988) : 960 – 968.

Burnett B. “The Form of gunshot Residue is Modified by Target Impact.” Journal of Forensic Science 34(1989) : 808 – 822.

DeGaetano D., and Siegel J.A. “Survey of Gunshot Residue Analysis in Forensic Science Laboratories.” Journal of Forensic Science 35(1990) : 1087 – 1095.

Garofano L. et al. “Gunshot Residue Further Studies on Particles of Environmental and Occupational Origin.” Forensic Science International 103 (1999) : 1 – 43.

104

Meng HH., and Caddy B. “Gunshot Residue Analysis.” Journal of Forensic Science 42(1997) : 553 – 570.

Reed G.E., McGuire P.J., and Boehm A. “Analysis of Gunshot Residue Test Results in 112 Suicides” Journal of Forensic Science 35(1990) : 62 – 68.

Stone I.C., and Fletcher L. “Primer Residue Study.” AFTE Journal 18(1986) : 49 – 53.

Tazza M., Leist Y., and Steinberg M. “Characterization of Gunshot Residue by X-ray Diffraction.” Journal of Forensic Science 27(1982) : 677 – 683.

Wolten G.M., and Nesbitt R.S. “On the Mechanism of Gunshot Residue Particle Formation.” Journal of Forensic Science 25(1980) : 533 – 545.

105

ประวตผวจย ชอ รอยตารวจเอกววฒน ชนวร

วน เดอน ปเกด 29 เมษายน 2515

สถานทเกด จงหวดสงขลา

ประวตการศกษา 2536 ปรญญาตรวทยาศาสตรบณฑต (เคม) คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร

2543 ศกษาตอระดบปรญญาวทยาศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาเคมศกษา คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยศลปากร

ประวตการทางาน 2537 เจาหนาทแผนกควบคมคณภาพ โรงงานเจรญโภคภณฑ อาหารสตว จ.สระบร

2539 – ปจจบน รบราชการตารวจ ในตาแหนงรองสารวตรงาน 2 กองกากบการ วทยาการเขต 3 กองบงคบการวทยาการภาค 1สานกงานวทยาการ ตารวจ สานกงานตารวจแหงชาต อ.เมอง จ.นครปฐม