Fuentes de luz económicas: detección y recopilación de pruebas luminiscentes mediante kits de lámparas LED forenses
Fuente: https://www.tritechtraining.com/uploads/1/8/5/5/18558884/tft-als-ps-6.15_1.pdf
Phil Sanfilippo Director e Instructor, División de Capacitación Forense de Tri-Tech
Hay muchos tipos de materiales que emiten luz cuando son excitados por radiación electromagnética. Algunos de estos materiales tienden a ser útiles como prueba en investigaciones forenses. Este artículo describirá brevemente la mecánica de la luminiscencia, su uso en ciencia forense y analizará el uso de kits de fuentes de luz forense LED económicos.
Luminiscencia es el término que utilizamos para describir la propensión de un material a emitir luz cuando se expone a un determinado tipo de estímulo o excitación. Cuando se habla de luminiscencia en el contexto de la ciencia forense, los investigadores frecuentemente se preocupan por los materiales que emiten luz en respuesta a la excitación de la luz. Esta luz puede ser luz visible de un color específico o puede ser luz invisible en el caso de la luz ultravioleta o infrarroja, según lo determinado por la longitud de onda radiactiva de la luz. En términos generales, existen dos tipos de este tipo de materiales luminiscentes: los que emiten fluorescencia y los que emiten fosforescencia. La diferencia entre estos tipos de materiales luminiscentes es únicamente el período de tiempo durante el cual continúa la luminiscencia cuando se elimina la fuente de excitación. Los materiales fluorescentes dejan de ser fluorescentes tan pronto como se elimina la excitación. En el caso de materiales fosforescentes, continúan fosforesciendo durante un período de tiempo después de que se elimina la excitación. Esto puede continuar por un período de tiempo muy corto o por un período de tiempo muy largo. Cuando no se sabe si un material es fluorescente o fosforescente, lo mejor es referirse a ese material como luminiscente ya que este término incluye a ambos.
La emisión de luz asociada a la luminiscencia se produce cuando el material se somete a una exposición a una radiación que afecta a los electrones dentro de su estructura atómica. El dispositivo utilizado para introducir este tipo de radiación en aplicaciones forenses se denomina comúnmente Fuente de Luz Alternativa o ALS. Cuando se irradian, estos electrones entran en un estado excitado y cambian su órbita alrededor del núcleo de sus átomos. Cuando regresan a su estado fundamental, estos electrones emiten un fotón, que es una partícula de luz. La luz emitida suele tener menor energía que la radiación que provocó su emisión. Como resultado de este fenómeno, la luminiscencia que se crea mediante el uso de radiación ultravioleta generalmente se puede observar en la porción visible del espectro, y la luminiscencia que se crea mediante el uso de luz visible generalmente se encuentra en una región del espectro que presenta una longitud de onda más larga. La luminiscencia que se crea mediante la aplicación de luz ultravioleta o violeta frecuentemente aparece en color amarillo, la luminiscencia que se crea mediante la aplicación de luz azul frecuentemente aparece en color naranja y la luminiscencia que se crea mediante la aplicación de luz verde frecuentemente aparece como de color rojo. Este cambio de las bandas de ondas de mayor a menor energía se conoce como cambio de Stokes. Lleva el nombre del físico irlandés del siglo XIX , Sir George Stokes, quien fue el primero en describir el fenómeno.
El espectro de la radiación electromagnética incluye la radiación gamma, la radiación de rayos X, la luz y la radiación de microondas. Cuando hablamos de luz, generalmente dividimos las categorías en luz ultravioleta (de 10 a 400 nanómetros (nm) de longitud de onda), luz visible (de 400 a 750 nm de longitud de onda) y luz infrarroja (de 750 nm a 1 mm de longitud de onda). Al igual que la determinación de si la luz es ultravioleta, visible o infrarroja, el color de la luz visible depende de su longitud de onda. El cuadro de la página 3 delinea el color de la luz con sus longitudes de onda o bandas de ondas correlacionadas.
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Propiedad o color |
Longitud de onda |
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Ultravioleta |
10 – 400 nm |
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Violeta |
400 – 450 nm |
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Azul |
450 – 490 nm |
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Verde |
490 – 560 nm |
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Amarillo |
560 – 590 nm |
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Naranja |
590 – 630 nm |
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Rojo |
630 – 750 nm |
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Infrarrojo |
750 – 1 milímetro |
Cuadro 1. Al ver este cuadro, tenga en cuenta que existen muchos colores en el espectro, no solo los seis que se muestran aquí. Al teorizar sobre la banda de ondas en la que podría ocurrir la luminiscencia, en la mayoría de las condiciones el color de la luminiscencia se encontrará en un área debajo del color de excitación como se indicó anteriormente.
Para observar y fotografiar la luminiscencia, se requiere un proceso de dos pasos. En primer lugar, el material que va a ser afectado debe excitarse con la longitud de onda de radiación correcta. Mientras se logra esto, la luz de longitud de onda de excitación debe bloquearse del ojo mientras se permite el paso de la luz de longitud de onda de luminiscencia. Esta técnica se conoce como “filtración de barrera”. Se requiere una filtración de barrera porque en la mayoría de los casos, especialmente aquellos en los que se utiliza luz visible para excitar, la luz reflejada por la fuente de excitación es más intensa que la luminiscencia. Seleccionar el filtro de barrera correcto es esencial porque un filtro incorrecto permitirá la transmisión tanto de la longitud de onda de excitación como de la longitud de onda de luminiscencia, permitirá la transmisión de la longitud de onda de excitación y no de la longitud de onda de luminiscencia, o permitirá la transmisión de ninguna de las dos. En cualquier caso, la luminiscencia no será visible.
Los ejemplos de evidencia que se buscan comúnmente utilizando luminiscencia incluyen, entre otros, los materiales enumerados en la siguiente tabla.
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Fluidos corporales |
Materiales traza |
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Materiales osteológicos |
Huellas dactilares |
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Drogas |
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La luminiscencia se puede utilizar para visualizar evidencia de dos maneras. Ambos implican un contraste cada vez mayor entre la evidencia y sus antecedentes. Cuando se produce la luminiscencia de la evidencia, tiende a hacerla más visible, especialmente cuando el fondo no brilla. Otra forma en que la luminiscencia funciona para aumentar la visibilidad se demuestra cuando ocurre la luminiscencia del fondo, no la evidencia. Un ejemplo de cuándo se emplea comúnmente este segundo método es cuando el investigador forense busca manchas de sangre. La sangre normalmente absorbe la energía luminosa sin excesiva reflectancia o luminiscencia en ningún grado. Un problema que puede interferir con la visualización de evidencia luminiscente surge cuando tanto la evidencia como el fondo son luminiscentes. En tal caso, la selección de un filtro de barrera de color ligeramente diferente podría ser útil, siempre que continúe bloqueando la longitud de onda de excitación y pase la longitud de onda luminiscente. (Ver Fig. 12, Fig. 13, Fig. 14)
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Fig. 1. Mancha de semen en la ropa con luz visible. Tenga en cuenta que la ubicación de la escala indica la orientación de la prenda. |
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Fig. 2. Misma mancha iluminada por un LED de 450 nm y fotografiada usando un filtro naranja. Este filtro coincide con el color de las gafas suministradas con el kit. |
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Fig. 3. Debido a que la sangre normalmente absorbe la luz, puede resultar difícil visualizarla en fondos oscuros. |
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Fig. 4. El uso del LED 450 y las gafas naranjas puede hacer que el fondo se vuelva fluorescente como ha sucedido aquí, haciendo que el área manchada de sangre sea más visible. |
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La figura 5 muestra una mancha de orina en una prenda iluminada por luz visible. La figura 6 muestra la misma prenda iluminada por el LED de 450 nm y fotografiada a través de un filtro naranja que coincide con las gafas suministradas con el kit. Para obtener mejores resultados, las gafas de visualización y el filtro de la cámara deben ser del mismo color. En el caso de que no haya filtros de cámara disponibles, el fotógrafo puede lograr capturar imágenes utilizables fotografiando a través de la lente de las gafas. (Consulte la Fig. 18 para ver un ejemplo). |
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Fig. 7. Mancha de saliva en una prenda fotografiada con luz visible. |
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Fig. 8. La misma mancha de saliva que se muestra a la izquierda iluminada por una fuente de luz LED de 450 nm con un filtro naranja. La saliva, cuando brilla, frecuentemente muestra una reacción más débil que otros fluidos corporales. Observe el área de reacción más fuerte en el borde de la mancha. |
Al utilizar las técnicas descritas en este artículo, es importante recordar que la evidencia no es lo único que muestra luminiscencia. Al examinar escenas, los investigadores frecuentemente encuentran otros materiales que emiten luz cuando son excitados por la fuente de luz. Por ejemplo, los siguientes materiales brillan de una manera consistente con la luminiscencia emitida por los fluidos corporales: líquidos de limpieza, suavizantes de telas líquidos, lejía y miel. Hay muchos más. La mejor práctica a seguir en la escena del crimen en tal caso es documentar y recolectar todo lo que pueda ser evidencia. En la documentación es mejor referirse a este material como una mancha luminiscente desconocida.
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Fig. 9. Ejemplos de fluidos que imitan los fluidos corporales en sus propiedades luminiscentes. Esta foto fue tomada bajo luz visible. |
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Fig. 10. Pepto‐Bismol® (izquierda) y suavizante de telas líquido (derecha) sobre un paño, iluminado por 450 nm y visto a través de gafas naranjas. |
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Figura 11. Miel (izquierda) y cloro (derecha) sobre una tela, iluminada por 450 nm y vista a través de gafas naranjas. |
Al seleccionar el equipo que se utilizará en la escena del crimen, existen tres tipos generales de ALS entre los que elegir. El primero en orden de coste de mayor a menor es el láser. Los láseres suelen ser la opción más costosa, pero suelen tener la salida más brillante y son muy específicos en cuanto a su longitud de onda. Algunos láseres están destinados principalmente para su uso en el laboratorio y pueden ser difíciles de usar en la escena del crimen, especialmente si hay disponibilidad limitada de corriente eléctrica alterna (doméstica). El siguiente en orden de precio es el ALS, que utiliza una bombilla emisora de luz blanca de alta potencia y filtros de vidrio para lograr diferentes longitudes de onda de luz. También son muy útiles, y algunas unidades alimentadas por baterías, como la lámpara para escena del crimen Projectina SL-450, son muy portátiles y se prestan para su uso en la escena. Las fuentes de luz como las mencionadas anteriormente pueden costar más de 10.000 dólares, y algunas son múltiplos de esa cifra. Una tecnología que es relativamente nueva y asequible es la ALS alimentada por un diodo emisor de luz (LED) o varios LED. Las unidades alimentadas por LED destacan en el área del consumo de energía, lo que las hace ideales para trabajar en la escena del crimen. Estas unidades son extremadamente livianas y portátiles y tienen baterías relativamente pequeñas que pueden alimentar la fuente de luz durante horas.
A diferencia de la mayoría de las bombillas y de algunos láseres, las fuentes de luz LED emiten un color de luz. Si se requiere una longitud de onda diferente, es posible que se requiera una unidad diferente. Algunas unidades emplean cabezales de lámpara intercambiables. En estos, cambiar el cabezal de la lámpara permite la emisión de un color o longitud de onda de luz diferente. Ejemplos de este tipo de ALS alimentadas por LED son la lámpara forense LED Optimax OFK-8000 Multi-Lite y el kit UltraLite ALS Ultra Turbo.
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Fig. 12. Mancha de semen sobre tela rosa bajo luz visible. Fig. 13. La misma mancha iluminada a 450 nm y visualizada a través de un filtro naranja. Fig. 14. Misma mancha e iluminación visualizada a través del filtro amarillo . Cuando la mancha y el fondo brillan con un color similar, la visualización puede resultar difícil. En este caso, cambiar a un filtro amarillo mejoró la visualización de la mancha y redujo la interferencia de fondo. |
Varios fabricantes que venden kits ALS ofrecen kits que contienen una única fuente de luz LED de 450 nm. Aquellos que seleccionen una fuente de luz de 450 nm como única longitud de onda no deberían sentirse decepcionados. Muchos tipos de pruebas luminiscentes, como fluidos corporales, hematomas, residuos de disparos y pelos y fibras, reaccionan bien cuando se excitan con 450 nm. Aunque una de estas unidades puede carecer de la versatilidad de las fuentes de luz capaces de emitir múltiples longitudes de onda de luz, pueden resultar extremadamente útiles cuando se utilizan correctamente.
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Fig. 15. Bajo luz visible, se puede ver un agujero de bala cerca del centro de este trozo de tela de fieltro negro, como lo indica la flecha blanca. Los residuos de disparos suelen ser difíciles de ver en fondos oscuros, como la ropa y este trozo de fieltro negro. |
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Fig. 16. Misma tela iluminada por un LED de 450 nm y fotografiada con un filtro naranja. El tamaño de las partículas que acompañan a un disparo puede tender a ser pequeño. El material es luminiscente, pero a menudo resulta difícil de ver porque es muy pequeño. Obsérvese también la presencia de fibras nunca antes vistas. |
 
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Fig. 17. Evidencia de fibras sobre una toalla de algodón bajo luz visible. Fig. 18. Misma evidencia de fibra iluminada por una fuente de luz de 450 nm. Las fibras son más visibles cuando se ven y, en este caso, se fotografían a través de un par de gafas naranjas. |
Sobre el Autor
PHIL SANFILIPPO
La carrera policial de Phil abarcó casi 33 años. Fue empleado del Departamento de Policía de Miami-Dade (MDPD) en Miami, Florida durante más de 30 años y se jubiló a finales de 2011. Durante los últimos 18 años de su carrera, Phil fue el Coordinador de Programas de Capacitación Forense en el Departamento de Policía de Miami-Dade (MDPD) en Miami, Florida. Instituto de Capacitación en Seguridad Pública de Dade (anteriormente conocido como Instituto de Policía Metropolitana). Como tal, Phil era responsable de administrar la escena del crimen, la identificación de huellas dactilares y otros cursos de capacitación relacionados con la ciencia forense del departamento.
Como instructor de fotografía, también era responsable de impartir todos los cursos relacionados con la fotografía del Departamento. A estos cursos asistieron estudiantes de agencias de todo el mundo. Phil también es un fotógrafo forense galardonado,
siendo nombrado Fotógrafo de pruebas de Nikon del año 2003. Continúa enseñando fotografía forense y es
Profesor adjunto de fotografía forense en Broward College (una universidad estatal del sistema universitario de Florida).
Phil es un instructor de aplicación de la ley certificado por el estado de Florida y un fotógrafo de pruebas certificado. Es expresidente y expresidente de la junta directiva de la Asociación Internacional para la Identificación (IAI), de 2010 a 2012. También fue presidente y ex presidente de la junta directiva de la División de Florida del IAI, de 2004 a 2005.
Además de su trabajo con MDPD y el IAI, Phil se desempeñó como miembro del Grupo de Trabajo Científico sobre Tecnología de Imágenes (SWGIT) de 2004 a 2011. Phil se desempeñó como presidente de extensión de ese grupo durante 6 años.
ACERCA DE TRITECH FORENSICS y TRITECH TRAINING
Líder en el mercado forense, TRITECH FORENSICS ofrece productos de recolección de evidencia e investigación de la escena del crimen y capacitación a laboratorios criminalísticos e investigadores de la escena del crimen en todo el mundo. Con más de 30 años de experiencia, somos el desarrollador y fabricante de kits forenses más competente del país. Estamos comprometidos a brindar a nuestros clientes productos y servicios forenses de última generación a precios asequibles. Nuestro objetivo, a través de nuestro programa de investigación y desarrollo, es continuar desarrollando productos superiores y capacitación para ayudar en todos los aspectos de la investigación de la escena del crimen y el análisis del laboratorio criminalístico. Sabemos lo importantes que son nuestros productos y nuestra capacitación para la comunidad forense, desde la investigación hasta el procesamiento; de ahí nuestro lema, Identificar. Recolectar. Preservar., representa la misión de nuestros clientes.
En 2013, TRITECH FORENSICS lanzó su División de Capacitación (TFT), creada para satisfacer las necesidades de los profesionales forenses modernos que desean ampliar sus habilidades de investigación y recolección de evidencia. Con cursos que van desde investigaciones de la escena del crimen hasta toma de huellas dactilares, comprensión del terrorismo y más, TFT ofrece instructores forenses experimentados y de clase mundial, ya sea en la propia ubicación de una agencia o en varias ubicaciones de Florida. Nuestros instructores tienen muchos años de experiencia y muchos de ellos forman parte de juntas prestigiosas, como la IAI, la Asociación Forense del Estado de Pensilvania y la Asociación Internacional de Análisis de Patrones de Manchas de Sangre. Varios han escrito libros y manuales para sus áreas de especialización. Varios han escrito libros y manuales para sus áreas de especialización. A medida que nuestra división de capacitación continúa creciendo, estamos aumentando tanto nuestra base de instructores como las materias de los cursos ofrecidos, y estamos orgullosos de ofrecer un sitio web exclusivo de capacitación, tritechtraining.com, donde los estudiantes pueden encontrar documentos técnicos, obtener más información sobre nuestros cursos y instructores e incluso registrarse para cursos.