Untersuchungen an experimentellen Stromverletzungen mit Elektronenstrahlen

Summary

Cutaneous injuries produced in human cadavers by 220 volt alternating current were examined using a scanning electron microscope and a microprobe analyzer.

Changes of the skin surface and of the hair, in particular the shape and structure of metallic particles at points of contact following use of various electrodes are described. Significant differences of impulse intensity were noted in these areas. These were attributed to changes in density of the metallic deposits. The distribution of the metallic deposits and their breakdown products originating from the electrodes was determined and correlated. Moreover, it was possible to determine the elements of the alloys and of their protective covers (for example chromium layers on brass) on the skin surface and to correlate these with points of contact of the electrodes. It was thereby possible to show a complex electrical metallization. The latter cannot be carried out with the use of fluorescent X-ray or spectrum analysis.

The results obtained indicate the necessity for the combined use of the scanning electron microscope and the microprobe analyzer in the evaluation of electrical injuries. The development of the instruments and their applicability in forensic trace analysis are discussed.

Zusammenfassung

Es wird über die Untersuchung von experimentell mit Wechselstrom von 220 V auf Leichenhaut erzeugten Stromverletzungen mit dem Rasterelektronenmikroskop und der Elektronenstrahlmikrosonde berichtet. Mit dem Rasterelektronenmikroskop konnten Oberflächenveränderungen an Haut und Haaren nach Stromeinwirkung analysiert werden, insbesondere die Gestalt der Metallabscheidungen an Stromdurchtrittsstellen bzw. deren Oberflächengliederung aufgezeigt werden. Mit der Elektronenstrahlmikrosonde fanden sich an diesen Stellen deutliche Unterschiede der Impulsraten, die wahrscheinlich auf Dichteunterschiede in der aufgelagerten Metallisationsschicht zurückzuführen sind. Neben der topischen Verteilung des Elektrodenmetalls und dessen Oxydationsprodukten auf der Hautoberfläche und der Zuordnung von Bezirken vermehrter Emission metallspezifischer Röntgenstrahlung zur geometrischen Gliederung, die im rasterelektronenmikroskopischen Bild besonders gut zum Ausdruck kommt, konnten auch Fremdmetallbeimengungen, Legierungen und oberflächenveredelte Metalle (z.B. verchromtes Messing) als Elektrodenmetalle mit der Röntgenmikrosonde auf der Hautoberfläche erfaßt und Stromdurchtrittsstellen zugeordnet werden. Auf diese Weise erscheint der Nachweis einer komplexen elektrischen Metallisation möglich, während die physikalische Metallbestimmung in einem excidierten Hautstück z. B. mittels der Röntgenfluorescenzanalyse oder Spektralanalyse keine Auskunft über die Herkunft und Oberflächenverteilung des Metalls gibt. Auf die Notwendigkeit der Kombination von Rasterelektronen- und Elektronenstrahlmikrosondenuntersuchung zur Befundung wird hingewiesen, die Frage der Weiterentwicklung der Geräte und ihre Anwendungsmöglichkeiten für Probleme der forensischen Spurenanalyse angesprochen.