はじめに
法医学ガラス分析は、犯罪捜査、特に侵入、交通事故、暴力犯罪などの事件において不可欠な解析です。ガラス片の元素組成を正確に特定することで、容疑者と犯罪現場を結びつける重要な証拠を得ることができます。EDAX® Orbis™ II エネルギー分散型微小部蛍光X線分析装置（マイクロXRF）は、高精度かつ非破壊で元素分析ソリューションを提供し、法医学的用途でよく見られる課題に効果的に対処します。
分析技術: マイクロXRF
マイクロXRFは、試料の微小領域における正確な元素分析を可能にする非破壊分析技術です。法医学のガラス分析では、様々な元素のピーク強度比を測定するために使用され、異なるガラスを区別するのに役立ちます。一般的に使用される元素比には、Ca/Mg、Ca/Ti、Ca/Fe、Sr/Zr、Fe/Zr、Ca/Kなどがあります。
これらの比率は、ソーダ石灰ガラスのさまざまな出処を区別するのに効果的であることが証明されており、法医学の専門家が破片とその出処を高い信頼性で一致させることをサポートしています。
法医学のガラス分析における課題
従来のマイクロXRFシステムは、X線光学系の角度（通常45～50°）に起因する幾何学的な制約に直面することが多く、隣接する試料によるビームの遮蔽や、試料の高さのばらつきや光軸のオフセットによる位置ずれ（図1b）が発生する可能性があります。これらの問題は、小さなガラス片や不規則な形状のガラス片を分析する際に特に顕著であり、誤認を防ぐためには正確なターゲット設定が不可欠です。
解決策: Orbis IIによる正確なターゲティング
Orbis IIマイクロXRFシステムは、特許取得済みのオービタルターレットによりこれらの制約を克服し、同軸垂直X線ジオメトリーを実現します。この革新的な設計により、X線ビームが高倍率の光学視野と正確に整合し、対象領域を正確かつ再現性の高い方法でターゲットすることが可能になります（図1a）。
図 1. a) Orbis IIの ジオメトリーと b) 従来の装置のジオメトリー
法医学のガラス分析ワークフローを実証するため、透明ガラスと琥珀色ガラスという2つの異なる発生源から採取された、小さく不規則なガラス片からなる模擬試料（図2）をOrbis IIで分析しました。各ガラスから10点の測定点を分析しました。得られた元素強度比グラフは、2つの発生源を明確に区別していることを示しました。いずれの比率においても、琥珀色ガラスと透明ガラスのデータ範囲は重複しておらず、破片が識別可能であり、同じ発生源からのものではないことが確認されました（図3）
図 2. 透明および琥珀色のガラス破片で構成された模擬試料
比較的大きな琥珀色のガラス片が、透明ガラス片上の分析領域（図2の赤で強調表示）への斜め照射のX線経路を遮ったため、重大な問題が発生しました。従来のシステムでは、この干渉により不正確な結果が得られる可能性が高かったでしょう。しかし、Orbis IIは垂直照射かつ同軸観察により、狙った透明ガラス領域を正確に分析しました。得られたスペクトルは、透明ガラスの予想される元素プロファイルと一致しました。これは元素強度比グラフ（図3）によって確認され、分析領域のデータは透明ガラスの範囲と一貫して重なり、琥珀色のガラスの範囲とは交差が見られませんでした。これは、干渉を受けることなく正しい領域が特定され、分析されたことを示しています。
図 3. 選択した元素のピーク強度比
まとめ
EDAX Orbis IIマイクロXRFシステムは、法医学ガラス分析における新たなベンチマークを確立します。高度な光学アライメント、高精度なターゲット機能、そして堅牢な設計により、一般的なエラー要因を排除し、信頼性と再現性の高い元素データを保証します。複雑で微細なガラス試料の分析を専門とする法医学研究所にとって、Orbis IIは重要な調査に必要な精度と信頼性を提供します。
参照
[1] ASTM International. (2017). Standard test method for forensic comparison of glass using micro X-ray fluorescence spectrometry (ASTM E2926-17). ASTM International. https://doi.org/10.1520/E2926-17.