AASおよび原子発光分光法
AASおよび原子発光分光法（AES）は通常試料に存在する金属元素の定量に使用されます。 試料は適当な溶媒に溶解させる。 試料が溶解しない場合は、化学的処理が必要な場合もある。 装置によっては、溶液を炎やプラズマトーチに吸引し、分析対象物をガス状の原子に変換する。 原子吸光分析装置では、単一の金属元素の測定に特化したランプ、または少数の金属元素に特化した多元素ランプを用いる。
Beer-Lambert則を用いて、その金属に固有の波長での試料による光の吸光度が、試料中のその金属の量の指標を与える。 ただし、この方法は特定の金属の総量を測定するものであり、その金属元素の元の化学種に関する情報はない。 AESは、加熱されたガス状の金属原子の放出が測定されることを除いて、多くの点でAASと同様です。
法医学者にとってのAASおよびAESの主な利点は、元素分析の検出限界、精度、および正確さで卓越していることです。 しかし、AASとAESは、法医学者が元素分析を行う上で、必ずしも最も効果的な手段とは言えない。 第一に、原子分光法は破壊的である。分析のために提示された試料は通常、非常に強い酸で処理されて溶液となり、その後、不可逆的に装置に吸引される。 第二に、試料は溶解によって均質化されるため、原子分光法では試料の空間分布や化合物に関する情報を得ることができない。 例えば、ある試料にFeとCrが含まれていることが分かったとする。 これはクロム鋼の合金であることを示唆しているが、クロム酸鉄や重クロム酸鉄が存在する可能性や、鉄、クロム、酸化鉄などの粒子が含まれている可能性も否定できない。 第三に、試料に付随する汚染物質は試料と一緒に消化され、結果に寄与する。 第四に、原子分光法の検出限界は非常に低いのですが、微量証拠に含まれる微量元素を検出するには十分でないことが多いのです。 これは、検体を比較的大きな容量（通常0.5〜5ml）の溶液にする必要があるためである。 その結果、例えばガラスや塗料の小さな欠片に含まれる微量元素は、非常に希薄な溶液を得ることができます。 最後に、フレームAASのようないくつかの技術では、対象元素の連続分析しかできず、1つの分析試験で1つの元素に関するデータしか得られません。
逆説的に言えば、これらの技術の検出限界が非常に低いことを考えると、比較的大きな試料の分析において最も有用であり、この技術が破壊的であることを考えると、試料はサブサンプリングを可能にするほど大きくなくてはならない。 そのような試料は、毒物分析のための人体組織や、ガラス、塗料、金属のミリグラムサイズの断片である。
原子分光法のもうひとつの強力なアプリケーションは、違法薬物の粉末サンプルの分析である。 検出限界が低いので、例えばヘロインから多くの微量元素を検出することができます。
原子分光法の主な欠点のいくつかは、レーザーアブレーションソースの使用によって改善することができます。 この技術では、レーザービームは試料のごく少量を蒸発させるのに使われ、その後、試料を消化する必要なく、機器に掃引される。 分析前にレーザー光を試料上にしばらく滞留させることが可能で、試料表面の汚れを効果的に除去することができます。 レーザー光を微小なスポットサイズに集光することができるため、試料内の不連続な領域をサンプリングして分析することが可能です。 これにより、試料内の化合物の空間分布をある程度特定することができる。 最後に、レーザーはごく少量の物質しか溶かさないので、試料の残りはそのまま次の分析に使える。