紫外激光成像裝置顯現(xiàn)潛指印的研究與應(yīng)用

蔡能斌， 徐寶楨， 孫文鼎， 黃曉春

(1.上海市公安局物證鑒定中心、上海市現(xiàn)場物證重點實驗室，上海 200083;2.上海恒光警用器材有限公司，上海 200083)

自從指印被發(fā)現(xiàn)具有人各不同的特點以來，如何將犯罪嫌疑人遺留在作案現(xiàn)場的潛在指印提取下來，一直是現(xiàn)場勘查的重點。當(dāng)前發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場潛在指印的方法仍較少，提取手段還不夠豐富，不能滿足現(xiàn)場勘查和物證技術(shù)發(fā)展的要求;因此，加強和開展現(xiàn)場潛在指印提取關(guān)鍵技術(shù)的研究，有效地提高潛在痕跡物證的提取率和防止證據(jù)滅失，更好地為偵查破案提供技術(shù)支撐，是司法機關(guān)提高打擊犯罪能力和發(fā)展物證鑒定技術(shù)的迫切需要。為了進一步豐富顯現(xiàn)、提取現(xiàn)場潛在指印的技術(shù)方法，本文主要研究“紫外發(fā)光成像技術(shù)”和“紫外激光反射成像技術(shù)”在顯現(xiàn)潛在指印方面的綜合應(yīng)用方法：即以波長為266 nm的紫外激光照射潛在指印，分別透過中心波長為266 nm和340 nm的帶通濾光鏡進行濾光，以紫外變像管觀察記錄指印的反射或發(fā)光圖像，并研制相關(guān)設(shè)備。該方法及相關(guān)設(shè)備已經(jīng)在實際案件中得到了成功應(yīng)用。

1 實驗

1.1 檢材和儀器

檢材：遺留在非滲透性客體玻璃、塑料、膠帶、光滑紙張、照片、油漆表面的潛在指印共60枚;遺留在滲透性客體報紙、牛皮紙、復(fù)印紙、打印憑條、筆記本紙、發(fā)票表面的潛在指印60枚。

儀器：上海恒光警用器材有限公司生產(chǎn)的HG－80309紫外激光物證顯現(xiàn)儀;美國SPEX公司生產(chǎn)的SCENESCOPE紫外變像管成像系統(tǒng);中心波長為266 nm和340 nm帶通濾光鏡;Nikon 105 mm紫外微距鏡頭。

1.2 方法與步驟

(1)開啟HG－80309紫外激光物證顯現(xiàn)儀，用266 nm短波紫外激光照射檢材。

(2)調(diào)整激光的照射角度，以中心波長為266 nm的帶通濾光鏡濾波，通過SCENESCOPE紫外變像管成像系統(tǒng)觀察指印的顯現(xiàn)情況，尋找最佳配光位置，接收記錄檢材的紫外反射圖像;如圖1所示。

圖1 紫外激光反射成像示意圖

(3)調(diào)整激光的照射角度，以中心波長為340 nm的帶通濾光鏡濾波，通過SCENESCOPE紫外變像管成像系統(tǒng)觀察指印的顯現(xiàn)情況，尋找最佳配光位置，接收記錄檢材在長波紫外線區(qū)的發(fā)光圖像。如圖2所示。

圖2 紫外激光光致發(fā)光成像示意圖

1.3 實驗結(jié)果

2種方法的實驗結(jié)果如表1所示。

表1 潛在指印顯現(xiàn)結(jié)果

(1)利用波長為266 nm短波紫外激光進行短波紫外反射成像檢測，在顯現(xiàn)玻璃、照片、塑料、油漆、光滑紙張、膠帶等非滲透性客體表面的潛在指印時，顯現(xiàn)成功率較高，在60個實驗樣本中共顯出指印57枚，顯現(xiàn)率達95.0%;但在顯現(xiàn)報紙、牛皮紙、復(fù)印紙、發(fā)票等滲透性客體表面的潛在指印時，顯現(xiàn)成功率很低，在60個實驗樣本中共顯出指印1枚，顯現(xiàn)率僅1.7%;該方法在120個實驗樣本中共顯出指印58枚，平均顯現(xiàn)率為48.3%。

(2)利用波長為266 nm短波紫外激光進行光致發(fā)光(短波紫外激發(fā)，長波紫外接收)成像檢測，在顯現(xiàn)玻璃、照片、塑料、油漆、光滑紙張、膠帶等非滲透性客體表面的潛在指印時，顯現(xiàn)成功率很低，在60個實驗樣本中共顯出指印1枚，顯現(xiàn)率僅1.7%;但在顯現(xiàn)檢測報紙、牛皮紙、復(fù)印紙、發(fā)票等滲透性客體表面的潛在指印時，顯現(xiàn)檢測成功率較高，在60個實驗樣本中共顯出指印25枚，顯現(xiàn)率為41.7%;該方法在120個實驗樣本中共顯出指印26枚，平均顯現(xiàn)率為21.7%。

(3)綜合應(yīng)用266 nm的紫外激光反射成像技術(shù)和光致發(fā)光成像技術(shù)顯現(xiàn)潛在指印的方法，在120個實驗樣本中共顯出指印84枚，顯現(xiàn)率為70.0%;顯現(xiàn)率比紫外反射成像方法提高了21.7%，比光致發(fā)光成像方法提高了48.3%。

1.4 示例照片

(1)利用2種方法對報紙表面的潛在指印(滲透性檢材)進行檢測，結(jié)果紫外發(fā)光成像方法顯現(xiàn)的指印紋線較多，指印為亮紋線暗背景的指印圖像，指印較完整，紋線流暢，反差良好;紫外激光反射成像方法顯現(xiàn)的指印紋線很少，指印為暗紋線亮背景的指印圖像。如圖3～圖4所示。

圖3 紫外發(fā)光成像(報紙)

(2)利用2種方法對光滑紙張表面的潛在指印(非滲透性檢材)進行檢測，結(jié)果紫外發(fā)光成像方法未能顯現(xiàn)指印紋線;而紫外激光反射成像方法顯現(xiàn)的指印紋線較多，指印為亮紋線暗背景的指印圖像，指印較完整，紋線流暢，反差良好。如圖5～圖6所示。

圖4 266 nm紫外反射成像(報紙)

圖5 紫外發(fā)光成像(光滑紙張)

圖6 266 nm紫外反射成像(光滑紙張)

2 討論

(1)國內(nèi)外用于刑事案件現(xiàn)場勘查的便攜式Nd∶YAG激光器，一般都輸出532 nm波長的綠色光線，這種綠激光在物證檢驗中具有重要作用，532 nm的激發(fā)波長與許多物證的吸收特性吻合，容易使這些物證產(chǎn)生受激輻射的現(xiàn)象，是可見熒光照相和紅外發(fā)光照相的理想激發(fā)光源［1］。本文采用的紫外激光物證顯現(xiàn)儀是一種Nd∶YAG激光器，經(jīng)過2次倍頻后產(chǎn)生266 nm的紫外激光，這種激光器主要用來進行紫外發(fā)光成像實驗，即利用200～300 nm的短波紫外線激發(fā)照射被檢驗物體，接收記錄物體在300～400 nm的長波紫外線區(qū)的發(fā)光亮度分布圖像，該方法主要用于顯現(xiàn)牛皮紙、報紙等滲透性檢材表面的潛在指印［2］，由于266 nm短波紫外線和潛在汗液指印的吸收波段比較吻合，比較容易發(fā)生激發(fā)輻射的現(xiàn)象，因此在實踐中正好與本文研究的266 nm紫外反射成像技術(shù)形成互補，而且紫外發(fā)光成像技術(shù)在顯現(xiàn)潛在汗液指印的固有熒光方面，往往不需要進行二次熒光處理，具有無損檢驗的特點。所以紫外激光反射成像技術(shù)和紫外發(fā)光成像技術(shù)在現(xiàn)場勘查和潛在痕跡物證顯現(xiàn)、提取領(lǐng)域的綜合交叉使用，將彌補現(xiàn)有顯現(xiàn)方法的不足，具有較高的應(yīng)用推廣價值。

(2)紫外激光成像裝置［3］由激光、濾光鏡和成像記錄設(shè)備組成，本文使用的激光器是上海恒光警用器材有限公司生產(chǎn)的HG－80309紫外激光物證顯現(xiàn)儀，該設(shè)備系自主研發(fā)的一種具有準(zhǔn)連續(xù)短波紫外激光輸出的激光器，這種激光器稱之為全固態(tài)激光，具有總體效率高、光束質(zhì)量好、可靠性高、使用壽命長、體積小等優(yōu)點。該設(shè)備的激光光束從激光器出射后被耦合進光纖，在傳輸光纖的端頭激光經(jīng)過準(zhǔn)直、擴束，然后投射到被照明物體上。

(3)本研究采用紫外變像管進行成像記錄，紫外變像管在200～400 nm紫外區(qū)有較好的光譜響應(yīng)，可以顯示記錄波長位于長波紫外線區(qū)的紫外發(fā)光圖像。此外，紫外變像管對微弱信號具有增強作用，其記錄微弱紫外發(fā)光圖像能力優(yōu)于感光膠片。由于具有即時顯示能力和較高的探測靈敏度，因此，紫外變像管在顯示和記錄紫外發(fā)光圖像的檢驗效果和效率方面有一定優(yōu)勢。

(4)近年來短波紫外反射照相顯現(xiàn)和加強指印的應(yīng)用技術(shù)有了很大的進步和發(fā)展，已經(jīng)成為最有效的顯現(xiàn)和加強潛在指印的光學(xué)方法之一［4］。由于受到光源的限制，目前在實踐中主要開展254 nm波段的短波紫外反射照相，并在檢測玻璃、陶瓷、搪瓷、照片、塑料、油漆、光滑紙張、膠帶等客體表面的潛在指印時，能夠獲得良好的檢測效果。實驗表明，利用激光器輸出的波長為266 nm短波紫外線進行短波紫外反射照相，在檢測上述客體表面的潛在指印時，也能夠獲得良好的檢測效果。然而不論是254 nm還是266 nm的短波紫外線，在進行短波紫外反射照相檢測白紙、報紙、牛皮紙等非光滑紙張表面的潛在指印時，效果往往不盡如人意。但是，如果以激光器輸出的波長為266 nm短波紫外線作為激發(fā)光源，對遺留在這些檢材表面的汗液指印進行紫外發(fā)光照相檢測，能夠獲得亮紋線暗背景的指印圖像。

3 案例應(yīng)用

2008年某月，D406次列車上發(fā)生一起電腦包(內(nèi)有筆記本電腦1臺)被盜案件，現(xiàn)場提取一本雜志，利用紫外發(fā)光成像技術(shù)在該雜志上成功提取潛在指印1枚，該指印背景干擾較小，反差較大，如圖7所示。

2011年某月，上海市普陀區(qū)發(fā)生一起兇殺案，現(xiàn)場提取一段膠帶，利用266 nm紫外激光反射成像技術(shù)在該膠帶的粘面成功提取潛在指印1枚，該指印背景干擾較小，反差較大，如圖8所示。

圖8 紫外激光反射成像案例應(yīng)用照片

4 結(jié)論

本研究使用的紫外激光成像裝置(如圖1～圖2所示)，適用于顯現(xiàn)現(xiàn)場潛在指印的“紫外發(fā)光成像實驗”和“紫外激光反射成像實驗”。研究表明，以上2種紫外激光成像方法所適用的檢材種類具有互補性，綜合應(yīng)用這2種成像方法，可以提高對潛在指印的顯現(xiàn)率。

［1］ 朱寶禮，潘國光，孔祥福，等.物證檢驗攝影教程［M］.北京：警官教育出版社，1999：369.

［2］ 蔡能斌，黃曉春，溫思博.紫外激光技術(shù)顯現(xiàn)潛在指印的研究［J］.中國司法鑒定，2010(4)：20－22.

［3］ 蔡能斌，徐寶楨，孫文鼎，等.紫外激光成像裝置：中華，ZL201020199927X［P］.2011－01－12.

［4］ 王桂強.指印的光學(xué)顯現(xiàn)和照相技術(shù)［M］.北京：群眾出版社，2001：385.