108 警察特考三等 刑事鑑識人員 刑事化學 考古題詳解

核心觀念

本題考查三個層次：潛伏指紋為何能作個人鑑別、DFO 如何與指紋殘留物反應，以及氰基丙烯酸酯煙燻法適用的表面類型。

潛伏指紋是指以肉眼不易直接辨識、由皮膚摩擦脊線接觸物體表面後留下的痕跡。指紋的個人鑑別價值，來自摩擦脊線的形態特徵；顯現方法則是使這些脊線痕跡變得可觀察、可拍照或可比對。

解題方法

依題目順序作答：

1. 第（一）題說明指紋的個別性、持久性及可分類、可比對性。
2. 第（二）題指出 DFO 的反應目標是汗液殘留中的胺基酸，並交代反應產物與螢光顯現。
3. 第（三）題從「蒸氣接觸指紋殘留物、單體聚合、聚合物沉積於脊線」說明反應原理，再依表面是否多孔判斷適用物件。

（一）潛伏指紋可成為辨別身分主要證物的特性

1. 個別性

每個人的摩擦脊線形態具有高度個別性。除整體紋型外，脊線的分歧、終止、短脊、島狀脊等細節特徵，也可用於指紋比對。不同個體即使具有相同的基本紋型，細節特徵的組合與相對位置仍可區分。

2. 持久性

摩擦脊線在個體一生中大致維持穩定。皮膚表層受輕微磨損或割傷後，若未傷及真皮乳突層，重新生成的脊線通常會保留原有形態；傷及較深層組織時則可能留下永久疤痕。

3. 可分類、可檢索

指紋可依弓形、箕形、斗形等基本紋型分類，並可記錄脊線細節，以供人工或自動指紋辨識系統檢索比對。

4. 潛伏痕跡可從接觸表面取得

手指接觸物體時，汗液與皮脂等殘留物會沿摩擦脊線轉移至物體表面。這些痕跡雖常不易直接看見，仍可依表面材質選用粉末、化學試劑或煙燻等方法顯現，因而成為現場鑑識的重要證物。

5. 個別性與比對品質須分開判斷

指紋具有高度個別性，不代表每一枚潛伏指紋都足以作出明確鑑定。實際判讀仍受痕跡完整度、清晰度、變形、表面狀況與可辨識細節數量影響；證物保存、拍攝及比對程序也須妥善進行。

（二）DFO 顯現原理

DFO（1,8-diazafluoren-9-one）主要用於紙張等多孔性表面，反應目標是指紋汗液中的胺基酸。指紋殘留物接觸多孔材料後，胺基酸可被材料吸收或滲入纖維；施用 DFO 後，DFO 與胺基酸反應，形成紅色系反應產物，該產物在適當光源照射下會呈現螢光，因此可顯示摩擦脊線。

反應可概括為：

核心觀念

本題考查液相層析串聯質譜法（LC–MS/MS）的分析流程：先以逆相高效液相層析分離混合物，再以三重四極柱質譜儀選擇母離子、誘發碎裂並偵測特定產物離子。另須掌握偵測極限（LOD）的意義，以及稀水溶液中 $\mathrm{ng/mL}$ 與 ppb 的換算。

（一）逆相高效液相層析儀的組成與分離原理

主要組成裝置

1. 流動相儲液槽：盛裝水相、有機相等溶劑；分析前可先脫氣，降低氣泡對泵浦與偵測器的影響。
2. 高壓泵浦：以穩定流速將流動相送入系統；需要梯度沖提時，按設定比例混合不同流動相。
3. 進樣器：將一定體積的尿液檢體或其前處理萃取液導入流路。
4. 層析管柱：含固定相，是溶質分離的主要位置。逆相系統通常採用非極性固定相，如 C18。
5. 管柱溫控裝置：維持管柱溫度穩定，使保留時間及分離表現較一致。
6. 偵測器與資料處理系統：記錄各成分的訊號及保留時間；搭配質譜儀時，層析流出液會進入質譜離子源。

分離原理

逆相 HPLC 的固定相較非極性，流動相則較極性，常由水相與甲醇或乙腈等有機溶劑組成。檢體中的各成分會在流動相與固定相間反覆分配：

• 極性較大、與非極性固定相作用較弱的成分，較偏向留在流動相中，通常較早沖提出來。
• 疏水性較強、與固定相作用較強的成分，在管柱中保留較久，通常較晚沖提出來。

提高流動相中的有機溶劑比例，通常可增強沖提能力，使疏水性成分較快流出。不同成分因保留程度不同而形成不同保留時間的層析峰，達到分離。

（二）三重四極柱質譜儀的組成與分離偵測原理

主要組成裝置

1. 離子源：將液相層析流出物轉成氣相離子；LC–MS/MS 常使用電噴灑游離法（ESI）。
2. 第一四極柱（Q1）：作為質量篩選器，選擇特定質荷比（$m/z$）的母離子（前驅離子）。
3. 碰撞室（Q2）：通常含惰性氣體，如氬氣或氮氣。母離子與氣體分子碰撞後，產生碎片離子。
4. 第三四極柱（Q3）：再按 $m/z$ 篩選特定產物離子。
5. 離子偵測器與資料系統：偵測離子訊號，依設定的離子轉換與層析保留時間進行定性、定量分析。
6. 真空系統：維持質譜分析所需的低壓環境，使離子能在儀器內傳輸與分析。

分離與偵測原理

三重四極柱常以多重反應監測（MRM）模式分析。其流程為：

核心觀念

本題考查油漆的基本組成、X 射線螢光（XRF）的元素分析原理，以及分析化學中「精確度」與「準確度」的區別。精確度看重複測量結果彼此接近的程度；準確度看測量結果與真實值接近的程度。

（一）現今油漆的三種主要成分

現代油漆主要由下列三類物質組成：

1. 黏結劑（binder／樹脂）：形成漆膜，並使顏料附著於表面；也影響漆膜的硬度、耐久性及光澤。
2. 顏料（pigment）：提供顏色與遮蓋力；某些顏料也能提供防鏽等功能。鉛等元素可能存在於含鉛顏料中。
3. 溶劑（solvent）：調整油漆的黏度與施工性，塗布後揮發，使漆膜乾燥。

鑑識比對時，可比較油漆的元素組成、顏料與漆膜層次等特徵，評估嫌犯身上的油漆與來源樣品是否相符。

（二）XRF 的原理

XRF 是利用樣品受高能量 X 射線照射後所產生的特徵螢光，判斷樣品元素組成的分析方法。

1. X 射線照射樣品，使原子內層電子吸收能量並逸出，形成內層電子空缺。
2. 外層電子躍遷至內層空缺時，會釋放能量，並以螢光 X 射線的形式放出。
3. 各元素的電子能階差異具有特異性，因此其螢光 X 射線具有特定能量（或波長）。測量螢光的能量，可辨認元素種類。
4. 螢光強度在適當校正與分析條件下，可用來估算元素含量。

因此，XRF 可用於油漆樣品的元素分析，且通常不需破壞樣品。

（三）精確度與準確度

精確度

核心觀念

本題考查三個層次：FTIR 如何將紅外線干涉訊號轉成光譜、ATR 如何利用全反射產生的倏逝波檢測樣品，以及如何從 PET 與 Nylon 6 的官能基判讀特徵吸收峰。

紅外線光譜以波數表示吸收位置，波數與波長的關係為 $\tilde{\nu}=1/\lambda$。分子吸收特定波數的紅外線後，會發生與化學鍵振動有關的能階躍遷，因此各類官能基會呈現具辨識性的吸收峰。

（一）傅立葉轉換紅外線光譜儀原理

1. 紅外線光源發出含多個波數的紅外線，經干涉儀分光。常見的 Michelson 干涉儀由分光鏡、固定反射鏡及移動反射鏡組成。
2. 分光鏡將光束分成兩路，分別由兩反射鏡反射後再合併。移動反射鏡改變光程差，使不同波數的光產生不同相位的建設性或破壞性干涉。
3. 合併後的光強度隨光程差變化，形成干涉圖（interferogram）。光束通過樣品時，樣品會吸收其中特定波數的紅外線。
4. 偵測器量測干涉訊號，儀器再對訊號作傅立葉轉換，得到光強度對波數的光譜。比較背景光譜與樣品光譜，可計算透射率或吸光度，辨認樣品的吸收峰。

傅立葉轉換的作用，是把「光強度對光程差」的干涉圖轉為「光強度或吸光度對波數」的紅外線光譜。吸收峰的位置可用於判斷官能基，峰形及相對強度則提供化學結構資訊。

（二）衰減式全反射紅外線光譜原理

ATR 使用折射率較高的晶體作為內反射元件。紅外線在晶體內以大於臨界角的入射角射向晶體與樣品的界面時，發生全反射。臨界角滿足：

其中 $n_1$ 為 ATR 晶體折射率，$n_2$ 為樣品折射率。

即使光線在晶體界面發生全反射，電磁場仍會以倏逝波形式進入緊鄰界面的樣品表層。倏逝波的穿透深度有限；若樣品與晶體緊密接觸，樣品便會吸收其中對應於分子振動的紅外線，使反射光強度在特定波數衰減。偵測反射光並作光譜分析，即可取得樣品的紅外線吸收資訊。

ATR 的穿透深度受波長、入射角及兩側折射率影響，常用關係式表示為：

因此，ATR 主要檢測與晶體接觸的表面薄層；樣品須與晶體良好接觸，否則訊號會變弱。其操作方便，通常不必把纖維製成薄片或與其他物質混合，適合檢測衣物等固體樣品。

（三）PET 與 Nylon 6 紅外線光譜差異