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CORALIS探寻蛛丝马迹
CORALIS(Combined Raman LIBS System)系统结合了激光诱导击穿光谱和拉曼光谱两种高度互补的光谱技术，可以精确地测定同一样品上同一空间点的元素组成及分子结构。这种高度互补的光谱技术在材料科学、地质学、环境检测和生命科学等领域具有广泛的应用。
在调查肇事逃逸事故中，汽车漆屑是非常重要的证据。它们不仅可以帮助调查人员确定肇事车辆的品牌、型号和颜色等信息，此外，还可以通过漆屑了解肇事车辆的行驶方向和速度等信息。漆屑通常由三到四层不同厚度的材料构成（电泳底漆、底漆表面、基漆和透明面漆），这些不同的层由有机材料（如聚合物燃料、粘合剂和添加剂）和无机材料（如颜料、填充剂、碳、铝和其它的矿物元素）组成，这些都含有大量的信息。
在分析漆屑如此复杂的化学成分和结构时，利用 激光诱导击穿光谱技术（LIBS）确定元素组成和分布，而拉曼光谱技术则可以测量分子的振动频率来确定化学成分，这两种技术结合使用可以提高漆屑分析的准确性和可靠性，为调查人员提供更多的线索和证据。为了验证这一方案，德国柏林LTB的研究人员Virginia Merk等，使用LIBS和Raman联合仪器 CORALIS（LTB Lasertechnik Berlin，Germany）对若干来自车祸现场的漆屑样本进行了分析。
其中LIBS采用Nd：YAG激光器，波长1064nm，聚焦光斑大小20μm；光谱仪分辨率15000λ/Δλ；EM-CCD探测器增益设置200。Raman测量，使用了785nm和532nm两个激发波长，光斑直径10μm。
通过测试得到了试验漆样中漆层之间不同元素分布和组成成分差异。为了验证整个实验的重复性，找来了与试验漆样中三种样本同源的样本，再次测试，将数据处理的结果进行比较。结果如下：
选取元素（Ba，Ca，Cu，Mg，Si，Ti）在样品1、2和4号以及它们的同源样本的谱线强度分布，LIBS光谱经过了矢量归一化处理，再通过选定谱线在NIST数据库理论值±20pm的区间内进行积分，计算出元素线的强度。上图中横坐标表示测量点之间的距离为10μm，结果展现出高度的一致性，同样Raman的处理结果如下：
Raman光谱使用了K-means分析，使用AR-PLS算法进行基线校正，然后矢量归一化。聚类使用了K-means++-Algorithm和欧氏距离作为距离度量，每个样本的聚类数量使用PBM-index定义。结果非常相似，证明了该方法的可重复性。
因此，可以证明LIBS和Raman光谱结合可以稳定提供关于多层汽车漆的元素和分子组成信息，具有较高的空间分辨率，并且不用将每一层机械分离。K-means聚类可以提取每一层和每个样品的特定层拉曼光谱。不同样品的元素分布、提取的拉曼光谱特征和序列各不相同。所以，我们认为LIBS和Raman的结合将很好地补充目前用于多层汽车漆样的法医分析方法。
当然，简单的实验概括难以言明CORALIS的强大测试能力，该系统除了高可靠性和稳定性，其仪器参数和测试流程都经过了精心设计和优化，可以有效避免测试误差和干扰因素对测试结果的影响，在现代科学研究中，它不仅可以用来分析有机和无机化合物的组成和结构，还可以用于研究材料物理性质和化学反应机制。随着科学技术的不断发展，CORALIS系统在未来的应用前景将更加广阔。
