Desarrollo de polarímetros de Mueller y métodos polarimétricos aplicados al procesamiento de evidencia de interés criminalístico
En esta tesis se explora el uso de la polarimetría de Mueller-Stokes para subsanar la falta de contraste que algunas formas de evidencia de interés criminalístico tienen con el fondo que las contiene, ya que tal déficit puede dificultar su localización y análisis. Así, elementos tan diversos como ma...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | Tesis doctoral publishedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
2024
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7582_Chironi https://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n7582_Chironi_oai |
| Aporte de: |
| Sumario: | En esta tesis se explora el uso de la polarimetría de Mueller-Stokes para subsanar la falta de contraste que algunas formas de evidencia de interés criminalístico tienen con el fondo que las contiene, ya que tal déficit puede dificultar su localización y análisis. Así, elementos tan diversos como manchas en superficies oscuras o compuestas por fluidos transparentes, huellas digitales latentes sobre distintos sustratos o maniobras de adulteración en documentos, pueden ser difíciles de visualizar. Existen diversos métodos, tanto destructivos como no destructivos, para resolver este problema. Los segundos, no obstante, son preferibles dado que permiten analizar nuevamente el objeto, en caso de ser necesario. Por esta razón, los métodos ópticos son un campo activo de investigación a nivel internacional. La evidencia, como cualquier otro objeto, podría alterar el estado (SOP) y el grado de polarización de la luz con la que interactúa. Si esa alteración fuera distinta de la que produce el fondo, entonces podría obtenerse el contraste buscado. En polarimetría de Mueller-Stokes, el comportamiento de tales objetos se representa por medio de su matriz de Mueller. Para medirla, se hace interactuar a la muestra con luz en una serie de estados de polarización conocidos y luego se mide el estado del haz que emerge de la interacción. A partir de estos datos, la matriz se calcula mediante la resolución de un sistema de ecuaciones lineales. El proceso de medición ya mencionado requiere del uso de instrumentos específicos, denominados polarímetros. En este trabajo se han desarrollado dos modelos en particular. Como instrumento de referencia se ha implementado un polarímetro de laminas retardadoras rotantes. Si bien es un diseño ampliamente conocido, se logró optimizar su funcionamiento hasta obtener un margen de error de 0,2 %, que es menor que los valores reportados en la literatura. Para eso, se analizaron en detalle ciertas fuentes de error que no habían recibido suficiente atención hasta el momento. No obstante, el instrumento es costoso y difícil de transportar, de modo que resulta impráctico para el trabajo de campo y poco accesible para cualquier laboratorio de bajo presupuesto. En consecuencia, se ha diseñado y construido un segundo polarímetro, rápido, portable y de bajo costo, basado en el uso de pantallas de cristal líquido monopixel, de tipo twisted nematic. Este instrumento presenta un margen de error de entre 0,5 % y 1 %, pero con un costo al menos un orden de magnitud inferior al de un polarímetro comercial. Este diseño resulta novedoso en el campo de la Polarimetría ya que reduce el numero de pantallas necesarias a una por módulo. En la segunda parte de esta tesis los polarímetros antes descriptos se aplicaron a la caracterización de distintos sustratos y muestras de interés criminalístico. En primer lugar, se analizo el comportamiento de distintos tipos de sustratos que podrían operar como portadores de tales muestras en situaciones reales: es el caso de papeles, vidrios, plásticos, etc. A continuación, se estudiaron detalladamente dos formas de evidencia en particular. Por una parte, se exploro la utilidad de la polarimetría de Mueller-Stokes para el revelado de huellas digitales latentes en distintos tipos de sustratos, con variados niveles de rugosidad superficial y homogeneidad óptica en volumen. Se dicen latentes porque no se ven a simple vista, dado que están compuestas por el sudor transparente que naturalmente secreta el cuerpo humano. Se observó que la matriz de Mueller permite revelar exitosamente huellas digitales sobre sustratos con superficies suaves, aun cuando el volumen sea inhomogéneo. En el último caso, el procedimiento tiene ventajas significativas con respecto a una simple medición de intensidad. De hecho, resulta especialmente útil en el caso de huellas depositadas sobre sustratos que contienen algún diseño o dibujo de fondo, ya que permiten eliminarlo y retener exclusivamente el diseño de la huella digital. Por otra parte, se estudió el uso de la matriz de Mueller para la detección de alteraciones fraudulentas en documentos. Estas alteraciones se logran añadiendo texto que antes no existía o reemplazando el existente por uno nuevo. En el segundo caso, se necesita algún método de eliminación, que puede ser mecánico (borrado, raspado o cobertura) o químico (blanqueado o lavado). Por otra parte, al momento de introducir el texto nuevo, es muy probable que no se disponga del elemento escritor originalmente usado para confeccionar el documento. Por tanto, cabe esperar diferencias en la composición de la tinta de los trazos añadidos. Se ha encontrado que el procesamiento de la matriz de Mueller permite mostrar con nitidez distintas maniobras de remoción de textos y, en algunos casos, diferenciar dos tintas utilizadas para su confección. |
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