DE2314755A1

DE2314755A1 - Verfahren zur bestimmung der entfernung einer beschossenen flaeche von der waffenmuendung

Info

Publication number: DE2314755A1
Application number: DE19732314755
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Ing Schmitz
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Priority date: 1973-03-24
Filing date: 1973-03-24
Publication date: 1974-10-03
Also published as: DE2314755B2; DE2314755C3; FR2230972A1; GB1460361A; US3932748A; FR2230972B1

Description

GESELLSCHAFT FÜR Karlsruhe, den 16.3.1973

KERNFORSCHUNG MBH PLA 73/14 Sdt/jd

Verfahren zur Bestimmung dor Entfernung einer beschossenen Fläche von der Waffenr.ünduna.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Entfernung einer beschossenen Fläche von d^r Waf fanrr.ündung mittels Autoradiographie der b^stranlten Schuirückstände auf dieser Fläche.

Die Entfernungsbestimmung zwischen Schußwaffe und Einschlagstelle bildet in der Kriminalistik ein wichtiges Problaa. Im Pail vom zweifelhaftem Selbstmord, unumgänglicher Notwehr oder auch nur bei dar Frage, ob ein bestimmtes Loch durch einen Kugeleinschlag hervorgerufen wurde, ist die unmittelbare Umgebung des Einschlages eine sehr wichtige Spurenstelle.

Es sind bereits viele Verfahren zur Schußspurenidentifikation bekannt., doch ließen bisher weder chemische Analytik oder die reine Mengenbestimrcung über die ^i:Neutron Activation Analysis" (Ν?ίΑ) keine befriedigende Entfernungsbestimmung zu. Die Verfahren

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arbeiten unter anderem nicht zerstörungsfrei, da die bestrahlten Filter mit den Schußspuren zur Messung zerstört werden mußten, um die Störaktivität der Matrix zu beseitigen.

Es wurden auch schon mit Hilfe der Autoradiographie Geschoßeinschläge als solche identifiziert« indem ein beschossenes Stück Stoff bestrahlt und anschließend mit Röntgenfilm in Kontakt gebracht wurde.' Von diesem wurden dann Aufnahmen bzw. Radiogramrae hergestellt. Eine solche Untersuchung des Schußloches läßt jedoch keine Rückschlüsse auf die Entfernung des abgegebenen Schusses zu.

Das gemäß gemäß der Erfindung angegebene Verfahren befaßt sich allgemein mit der Sichtbarmachung der dem Geschoß folgenden und von der Waffe ausgestoßonen Antimonspuren, die neben Barium und Blei stets im Primer oder in der Kugel vorhanden sind. Auf dem Fänger eines Projektils sammeln sich diese Partikel beim Durchschlagen der Kugel an und werden dort sehr fest gehalten und zum Teil eingebrannt. Die charakteristische Verteilung solcher Partikel in der Umgebung eines Einschusses ist eindeutig und auf keine andere denkbare Weise dort hin zu praktizieren.

Die Quelle der Antimonspuren liegt, wie qualitative Analysen von Kugel, Pulver, Primer und Hülse zeigen, hauptsächlich in der Kugel und z,T. im Pulver, sowie im Primer. Es ist wahrscheinlich, daß während die Kugel mit hoher Geschwindigkeit die Züge an der Innenseite des Laufes passiert, eine bestimmte Menge von der Kugel abgerieben wird und in Pulver- oder geschmolzener Form der Kugel folgt und sich neben dem Einschlag niederschlägt. Für die dortige Spurenanalyse ist es nun besonders günstig, daß das Element Antimon nach einer Neutronenaktivierung besonders leicht festgestellt werden kann.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, ein zerstörungsfrei und damit reproduzierbar arbeitendes Verfahren anzugeben, mit welchem die Beschußentfernung eines Einschusses festgestellt werden kann.

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Dabei soll die Beschaffenheit des beschossenen Untergrundes keine Verfälschung des Ergebnisses bewirken können und eine sehr einfache und schnelle Auswertung möglich sein.

Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß bei dem eingangs angegebenen Verfahren dadurch gelöst, daß mehrere Trägerflächen aus verschiedenen Entfernungen beschossen werden, daß die Trägerflächen anschließend durch eine Neutronenbestrahlung aktiviert und darauf in Kontakt mit einem kernstrahlenampfindlichen Film gebracht werden und daß die nach Entwicklung des Filmes gewonnenen Autoradiogramnrreihen mit dem auf die selbe Art gewonnenen Autoradiogramm der zu untersuchenden Schußspur auf der beschossenen Fläche verglichen und als Entfernungsnormal für diese herangezogen werden. Bei diesem Verfahren können die Trägerflächen aus dem selben Material bestehen, wie die beschossene Fläche. Für den Fall einer ebenfalls stark strahlenden Trägerfläche, die z.B. Antiinonhaltig ist, wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß die Schußrückstände nach der Bestrahlung von den Träger flächen und/oder der beschossenen Fläche auf einen neuen Träger übertragen werden, von welchem dann die Autoradiogramme hergestellt werden. Ein sehr vorteilhaftes Übertragungsverfahren besteht gemäß der vorliegenden Erfindung darin, daß die Fläche mit den Schußrückständen unter Druck mit einer Klebefolie in Kontakt gebracht wird und da.3 anschließend Fläche und Folie voneinander getrennt, sowie die klebende Seite der Folie mit einer weiteren Folie abgedeckt wii-d. Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß für die Auswertung der Autoradiogramme als Entfernungsnormai die totale Schwärzung und. die Partikelzahl visuell oder mit Hilfe von Bildanalysatoren gemessen werden.

Weitere Einzelheiten des erfindur.gsgemäßen Verfahrens sind der folgenden Beschreibung mit den zugehörigen Figuren 1 und 2 zu entnehmen.

Figur 1 zeigt die Radiogramme von mehreren, im Abstand von lO bis 200 cm (oben links bis unten rechts) beschossenen Trägerflächen aus Filterpapier, nichtummanteltes Bleigeschoß und

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Figur 2 die Radiogramme von Schüssen auf Baumwollflächen, rechts die Aufnahme direkt von der Fängerfläche und links die Aufnahme von den mit der Abzugstechnik übertragenen Spuren auf eine neue Fläche bzw. Folie. Die Entfernungen sind je 2 χ 100 und 50 cm, sowie eine Nullprobe des Stoffes ohne Beschüß. Die Figur 2 zeigt sehr deutlich den Einfluß des Baumwollstoffes bzw. des strahlenden Untergrundes und weiter die Identität der Schußspuren nach Übertragen durch die neue Abzugstechnik auf eine zweite Folie bzw. Fläche.

Die Serien nach den Figuren 1 und 2 werden nun mit dem Radiogramm des zu bestimmenden Schusses verglichen, wobei visuell oder durch andere Auswerteverfahren die Zuordnung zu einer bestimmten Schußentfernung erfolgen kann. Mit Hilfe der Aufnahmen kann gezeigt werden, daß es sich bei den Nrederschlägen hauptsächlich um zwei Partikelsorten handelt. Die groben Partikel verlassen selbständig, zusammen mit dem Geschoß die Mündung und haben unter großer Streuung eine rasch abnehmende Niederschlagsdichte auf dem Fänger. Daneben laufen in der Geschosswelle kleine Partikel aus dem Primer mit, die eine wesentlich größere Reichweite besitzen. Die Partikelgröße, sowie ihre Reichveite erscheinen als wesentliches Merkmal der Kombination von Waffe und Munition. Die Sichtbarmachung der Schußspuren um das Einschlagloch mit Hilfe der Auboradiographie unterstützt die Mengenbestimmung dieser Spuren ganz wesentlich, schließt analystische Fehlschüsse durch Kontamination aus und arbeitet praktisch zerstörungsfrei.

Das durch die Erfindung vorgeschlagene Verfahren wird im weiteren anhand seiner verschiedenen Schritte beschrieben:

Herstellung der Be'schuQproben

Für Verfahrenstests wurde das Beschußmaterial aus verschiedenen Filterpapiersorten ausgewählt. Ein Kriterium dafür war vor allem ein niedriger Barium- und Antimongehalt, aber auch Schwefel und Phosphor sollen möglichst v/enig Matrixeffekte hervorrufen. Die Beschüsse wurden dann auf das Filterpapier sowie für die

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Optimierung der Abzugstechnik auf ungefärbtem Baumwollköper durchgeführt. Insgesamt wurden Schußserien mit Entfernungen von 5 bis 200cm durchgeführt. Als Beschußwaffe diente ein Gewehr Kaliber 0.22, als Geschoße wurden nicht ummantelte Bleimunition verwendet. Nach jedem Schuß wurde die Waffe gereinigt. Die Auffangflächen mit den Einschüssen wurden konzentrisch um das Einschußloch mit einer Schablone ausgestanzt, der Abstreifring der Kugel wurde nicht entfernt.

Aktivierung

In Polystyrolbehältern wurden mehrere Beschußproben, einzeln verpackt in Polyäthylenbeuteln in der thermischen Säule eines Kernreaktors vom Typ FR 2 bestrahlt. Der Keutronenfluß betrug

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2 χ 10 cm see und die Bestrahlungszeit lag bex 7 d. Dig Temperatur übersteigt unter diesen Bedingungen nicht 8o C_# ein Flußgradient ist praktisch nicht vorhanden. Die Papier- und Stoffproben werden in Farbe, Elastizität und Festigkeit nicht verändert.

Wegen des Natriumgehaltes der Proben wurde eine Abklingzeit von ca. 10 Tagen nachgeschaltet, bis zur Anfertigung der Autoradiogramme und zur Auszählung der Gammr.aktivität. Die Analytik wurde ganz auf das langlebige Antimon 124 abgestellt (60 Tage Halbwertszeit) . Dadurch ergibt sich keine Notwendigkeit zu übereilter Analytik und mehrere Belichtungs- und MeSserien können bequem dur chge füll r t wer den.

Herstellung der Autoradiograir-nie

Nach Variation der verschiedenen Parameter Filmsorte, Entwickler, Expositionszeit und Anpreßdruck der aktivierten Proben ergab sich für das erfindungsgemäße Verfahren folgendes Rezept für das günstigste Untergrund/Schwärzungsverhältnis:

17 —2 Aktivierung: Integraler η-Fluß ca. 10 cm .

Abklingzeit: ca. 10 Tage
Filmaterial: Curix RP 1 clear base

Belichtungszeit: ca. 10 h

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Anpreßdruck: ca. 25 g/cm

Entwickler: Tetenal Eukobrom Papierentwickler bei max. 20°C 5 min. Entwicklungszeit.

Die Belichtung erfolgt mit einer 50 ,um Zwischenfolie aus Polyäthylen, um eine Chemiegrafie der Filme zu vermeiden. Der Anpreßdruck ist,genügend hoch um Beschüß- und Filmmaterial optimal in Kontakt zu bringen, höhere Drücke können zu Verletzungen und damit zu verfälschenden Schwärzungen der Filmemulsion führen.

Jeweils zehn Beschußproben werden gleichzeitig auf einer besonderen Platte belichtet und anschließend in einer gemeinsamen Halterung durch Tankentwicklung auch einer chemisch gleichartigen Behandlung unterworfen.

Da in der Praxis die beschossenen Stoffproben bzw. Träger aus Stoffen unterschiedliche Matrixaktivitäten zeigen, ist es unumgänglich und sehr wichtig, die Matrix und die Schußspur voneinander zu trennen. Speziell Polyestermaterial und andere Mischgewebe enthalten Antimon in betrachtliehen Mengen als-Katalysator, Waschmittel und Appreturen enthalten Schwefel und Phosphor, die bei einer Neutronenbestrahlung ebenfalls langlebig aktiviert werden. Daher muß auch zur reinen Gammazählung reproduzierbar getrennt werden.

Das'hier angegebene erfindungsgemäße neue Verfahren gestattet es, im Mittel etwa 50 % des Rückstandes nach der Aktivierung auf einen inaktiven Träger zu überführen.

Mit einer hydraulischen Presse wird unter einem Anpreßdruck von ca. 50 kg pro era eine Minute lang der Kontakt zwischen Stoffprobe und einer Klebefolie hergestellt. Dann werden die beiden Schichten langsam unter einem Winkel von 180 getrennt. Der Abzug wird auf der klebenden Seite mit einer 50 ,um dicken Polyäthylenfolie abgedeckt und unter leichtem Druck bis zur Herstellung der Autoradiogramme aufbewahrt. Als Klebefolie wird eine handelsübliche Buchfolie verwendet. Die angegebenen Daten gelten für einen festen, glatten Trägerstoff und können je nach Art des Gewebes unter Umständen abweichen. Es ist jedoch

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auch möglich, die Abzugstechnik vor der Neutronenaktivierung durchzuführen, um auch von nicht beweglichen Objekten das charakteristische Spurenmuster zu übertragen. Ein dafür geeignetes Trägermaterial ist hochreine Polyäthylenfolie, die möglichst mit einem schwermetallfreien Kleber versehen ist.

Aktivitätsmes sunq

Die Aktivitätsmessung erfolgte zerstörungsfrei mit Hilfe von Halbleiterdetektoren. Die Auswertung der Gammaspektren erfolgt mit Hilfe eines Computers. Zur Auswertung wurde die 0,603 MeV Linie des Antimon 124 herangezogen. Die Meßzeit betrug bei den 200 cm Entfernungen bis zu 30 min., die Aktivität der Abstreifringe und der Trägermaterialien wurde in Abzug gebracht. Das Gammaspektruin der Schußspuren zeigte lediglich die gesuchte Antimon 122/124 Aktivität und eine geringen Anteil Barium 131.

Totale Schwärzung und Partikelzahl

Die Messung der totalen Schwärzung der Autoradiogramme und die Partikelzahl wurde mit Hilfe eines elektronischen 3ildanalysators durchgeführt. Mit einem speziell entwickelten Leuchttisch wird das Autoradiogramm über eine Bildröhre auf einem Monitor abgebildet. Die hell gesteuerte Bildfläche wird über eine elektronische Abtastung in eine Impulszählung umgewandelt. Dabei war zu beachten, daß Maskenfläche und Graustufeneinstellung über die ganze Meßserie konstant blieb und sowohl für einen schwach belichteten 200cm Schuß, wie auch für einen überbelichteten lOcm Schuß galten. Über einen Abfragezyklus wurden mehrere . Messungen des gleichen Objekts hintereinander durchgeführt und über einen angeschlossenen Tischrechner ProzentSchwärzung, statistischer Fehler der Messung und Anzahl der gezählten, getrennt liegenden Partikel ausgedruckt.

Die totale Schwärzung v/eicht bei kurzen Schußentfernungen merklich von der linearen Beziehung zwischen Aktivität und autoradiographischer Schwärzung in Folge von Überbelichtung ab.

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Alle drei analytisch erhaltenen Parameter: Aktivitätsmessung, totale Schwärzung und Partikelzahl sind in ihrem Verlauf charakteristisch für die Kombination von Waffe und Munition und können für die Entfernungsbestimmung herangezogen werden.

Visuelle Verqleichsmethode

Die Fähigkeit des menschlichen Auges, zweidimensionale Unterschiede in Partikelzahl, Partikelgröße, Schwärzungsgrad und Verteilung klassifizieren zu können, bringt bei der Beurteilung von unbekannten Proben mit einer Vergleichsserie Vorteile gegenüber den bisher angewendeten photometrischen Meßmethoden. Die menschliche Beurteilung von Fehlentscheidungen der Meßapparatur sei an zwei Beispielen erläutert. Die Aktivitätsmessung und die Messung der totalen Schwärzung ergibt das gleiche Ergebnis, ob es sich um wenige große Punkte von Antimon 124 oder um eine Vielzahl kleiner Punkte handelt. Bei visueller Betrachtung der Autoradiogramme zeigt sich jedoch ein eindeutiger Unterschied zwischen beiden Schußentfernungen. Auch Kontamination der Vergleichsproben durch Fingerabdrücke des Schützen, der mit der Waffe oder dem Pulverschmauch in Berührung gekommen ist, ergibt bei reiner Schwärzungs- und Aktivitätsmessung offensichtlich Fehlentscheidungen.

Beim Vorliegen einer geschlossenen Vergleichsserie, wie es durch die Erfindung vorgeschlagen wird, ist es dem menschlichen Betrachter relativ leicht, die unbekannte Probe richtig einzuordnen. Bei der vorliegenden Kombination von Waffe und Munition gelingt die Zuordnung einer unbekannten Schußprobe bis zu einer Entfernung von 1,20 m mit einer Genauigkeit von + 10 cm. Damit stellt das erfindungsgemäße Verfahren bei der Auswertung analytischer Meßergebnissa für die Schußentfernungsbestimmung ein ganz wesentliches Hilfsmittel da, um Fehler zu vermeiden.

Ein sehr wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Einfachheit der Methode und ihrer Wirtschaftlichkeit. Während bei der Aktivitätszählung die Anschaffung eines Vielkanalhalbleitermeßplatzes notwendig ist oder evtl. radiochemische

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Operationen zur Trennung von Matrix und Schußrückstand zu Hilfe gezogen werden müssen, wird bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren lediglich eine oft schon vorhandene Dunkelkammer belegt, die mit geringstem Aufwand für die Arbeiten mit geringen Radioaktivitäten umgerüstet werden kann.

Zusammengefaßt zeigt die Erfindung ein Verfahren zur Bestimmung der Schußentfernung, neben der quantitativen Bestimmung von Antimon aus dem Schußrückstand als Sichtbarmachung der Schußspuren um die Einschlagstelle. Für eine gegebene Kombination von Munition und Waffe ergeben sich charakteristische Verteilungen, aus denen sich bereits durch visuellen Vergleich in vorteilhafter Weise die Schußentfernung bestimmen läßt. Mit Hilfe der vorgeschlagenen neuen Abzugstechnik ist es möglich, Träger und Schußspur zu trennen, ohne daß dabei die charakteristische Verteilung verfälscht wird. Diese Technik ist dann besonders wichtig und von großem Vorteil, wenn das Trägermaterial der Schußspur eine F,tc\rke Matrixaktivität zeigt. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Methode arbeitet dabei zerstörungsfrei, d.h. die Schußprobe bleibt als Seweismaterial erhalten. Neben diesen angegebenen Vorteilen ist es auch möglich, eine Schußspurenkatalog aus verschiedenen Waffen und verschiedener Munition herzustellen, nittels welchen unbekannte Schußspuren auf noch schnellere und einfachere Weise ausgemessen werden können. Darüber/dnaus kann die Abzugstechnik auch vorcib auf nicht aktivierten Flächen durchgeführt Vierdan. Dabei bleiben die folgenden Schritte dieselben.

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Claims

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GESELLSCHAFT FÜR Karlsruhe, den 16.3.1973

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Patentansprüche; '

.[ 1. /Verfahren zur Bestimmung der Entfernung einer beschossenen Fläche von der Waffenmündung mittels Autoradiographie der bestrahlen Schußrückstände auf dieser Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Trägerflächen aus verschiedenen Entfernungen beschossen werden, daß die Trägerflächen anschließend durch eine Neutronenbestrahlung aktiviert und darauf in Kontakt mit einem Kernstrahlen empfindlichen Film gebracht werden und daß die nach Entwicklung des Filmes gewonnenen Autoradiograrnmreihen mit dem auf die selbe Art gewonnenen Autoradiograrnm der zu untersuchenden Schußspur der beschossenen Fläche verglichen und als Entfernungsnormal für diese herangezogen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerflächen aus dem selben Material bestehen, wie die beschossenen Fläche.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schußrückstände nach der Aktivierung von den Trägerflächen und/oder von der beschossenen F.!äche auf einen neuen Träger übertragen werden# voi* welchem dann die Autoradiograrnme hergestellt werden«
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche mit den Schußrückständen unter Druck mit einer Klebefolie in Kontakt gebracht wird, daß anschließend Fläche und Folie voneinander getrennt _e sowie die klebende Seite der Folie mit einer weiteren Folie abgedeckt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auswertung der Autoradiogramme als Entfernungsnormal die totale Schwärzung zusammen mit der Partikelzahl visuell oder mit Hilfe von Bildanalysatoren gemessen werden.

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