光照條件對長余輝材料顯現(xiàn)手印效果影響的研究

歐陽常青，吳迎冬

（1湖南警察學院 湖南 長沙 410038；2湖南省岳陽市公安局 湖南 岳陽414000）

1 引言

光學手印顯現(xiàn)方法因不對現(xiàn)場手印產生破壞而被越來越廣泛的應用。常見光學顯現(xiàn)法有多波段光源分色照相、熒光照相、定向發(fā)射照相、偏振光照相、紅紫外反射照相、紅紫外發(fā)光照相等，使用起來多數(shù)比較麻煩。長余輝材料是一種在受到太陽光或紫外光等光源照射后能將光能儲存起來、停止光照后又能緩慢地將儲存的能量以可見光的形式釋放出來的新型功能材料[1]。長余輝材料激發(fā)后熒光發(fā)光期長達十幾小時，在顯現(xiàn)現(xiàn)場手印時具有獨特的優(yōu)勢。在使用長余輝材料顯現(xiàn)現(xiàn)場手印過程，光照條件對顯現(xiàn)效果產生較大的影響。通過實驗研究，明確手印顯現(xiàn)效果維持到最佳范圍所需要的光照條件，對于將這種簡便易用的手印顯現(xiàn)材料運用于案件現(xiàn)場勘查工作有著較大的推進作用。

2 長余輝材料光學性能

長余輝材料的光學性能對其顯現(xiàn)手印的效果有著重要的影響。Rt-8c型長余輝材料在手印顯現(xiàn)領域已經(jīng)得到一定的應用，本文重點

研究光照條件對Rt-8c型長余輝材料顯現(xiàn)效果的影響情況。Rt-8c型長余輝材料的激發(fā)光譜為波長在300nm～480nm的寬帶譜，在395nm和423nm處各有一發(fā)射峰，峰值為423nm。常溫下用418nm光激發(fā)，獲得發(fā)射光譜，譜帶范圍為450nm～600nm，峰值為512nm，熒光呈黃綠色。長余輝材料余輝衰減曲線為雙曲線形式(Ⅰ∝t-n，n≈ 1.1)[2]。

3 余輝強度及余輝時長與長余輝材料顯現(xiàn)效果的關系

長余輝材料作為光致發(fā)光材料，其顯現(xiàn)效果的好壞與否取決于被光照激發(fā)后，其自身所散發(fā)的熒光的強度即余輝強度。而要對其進行拍照固定則需要長余輝材料所散發(fā)的熒光持續(xù)時間充足，以便于拍照固定，其熒光持續(xù)時間即余輝時長。所以，余輝強度影響顯現(xiàn)效果的好壞，強度越高指紋紋線則越清晰，而余輝時長則對拍照固定有一定影響。因此，研究光照條件對于長余輝材料顯現(xiàn)手印效果的影響，首先需要研究光照條件對于余輝時長及余輝強度的影響規(guī)律。本文通過實驗方法對光照條件對于余輝時長及余輝強度的影響規(guī)律進行了研究。

4 光照條件對長余輝材料余輝時長的影響

4.1 實驗器材

佳能60D數(shù)碼相機，Rt-8c型長余輝材料粉體（淡黃色，比重 3.6g/cm3，粒度50μm～100μm），無碳纖維紙，Copy Light（SLSCL-150 Max~250V 150W）小夜燈，日光燈等。

4.2 實驗條件選擇

4.2.1 實驗客體的選擇 因長余輝材料附著力較弱，所以其對光滑客體表面上的指紋的顯現(xiàn)效果較差。而無碳纖維紙作為紙質客體，長余輝材料對其表面的附著力較強，對于無碳纖維紙表面的潛指紋顯現(xiàn)效果好。同時無碳纖維紙背景色單一，且表面無明顯花紋，而且滲透性極佳，因此無碳纖維紙是長余輝材料顯現(xiàn)潛指紋的最佳客體。

4.2.2 光照時間條件的選取 在光照時間對長余輝材料余輝時長及余輝強度的影響的測定實驗中，選取的光照時間分別為1s,15s,30s,1min,3min,5min。其中光照時間為1s，為模擬長余輝材料僅被光源閃過的極端情況，光照時間為15s及30s是模擬對長余輝材料進行正常較短時間的光照激發(fā)，而光照時間1min,3min,5min則是模擬對長余輝材料進行正常較長時間的光照激發(fā)。

4.2.3 光照強度條件的選取 在光照強度對長余輝材料余輝時長及余輝強度的影響的測定實驗中，選取的光照強度分別為7.532Lux，100Lux，1614Lux。其中光照強度為7.532Lux的為小夜燈，是目前常見光源中光照強度近乎最低的光源。而光照強度為100Lux的為日光燈，是目前常見光源中最為普遍的光源，而光照強度為1614Lux的為CopyLight，模擬的是特定的不常見的強光源。

4.3 實驗方法

4.3.1 光照時間對余輝時長的影響 在數(shù)張無碳纖維紙上留下汗?jié)撌钟?，并用長余輝材料對客體進行處理。然后將處理后的客體放在同一盞燈下進行光照激發(fā)，光照時間分別為1s,15s,30s,1min,3min,5min。激發(fā)完成后將其放在暗室中，對其進行觀察并記錄其余輝時長。

4.3.2 光照強度對余輝時長的影響 在數(shù)張無碳纖維紙上留下汗?jié)撌钟?，并用長余輝材料對客體進行處理。然后將處理后的客體分別放在小夜燈，日光燈，Copy Light下進行光照激發(fā)，光照激發(fā)時間為15s。激發(fā)完成后將其放在暗室中，對其進行觀察并記錄其余輝時長。

4.4 實驗結果

4.4.1 光照時間對余輝時長的影響 各光照時間下長余輝材料的余輝時長觀察記錄如表1。

表1 光照時間對余輝時長的影響

上表說明：光照時間大于15s的其可拍照固定時間均趨于7分鐘左右，可通過肉眼在暗室環(huán)境下觀察到清晰紋線的時間均趨于12分鐘左右。因此，在光照時間超過一定程度時（約15s）其余輝時長將不會有明顯變化，而低于一定程度時，其光照時間越短則余輝時長越短。

4.4.2 光照強度對余輝時長的影響 各光照強度下長余輝材料的余輝時長觀察記錄如表2。

表2 光照強度對余輝時長的影響

上表說明：當光照強度約為7.5Lux時其余輝時長遠小于光照強度為100Lux與1614Lux的光源，而當光源光照強度為100Lux時，其余輝時長與光照強度為1614Lux的余輝時長較為相近，所以可以判斷最佳光照強度應略大于100Lux。因此，在光照強度超過一定程度時（約130Lux ）其余輝時長將不會有變化，而低于一定程度時，其光照強度越低則余輝時長越短。

5 光照條件對長余輝材料余輝強度的影響

5.1 實驗方法

5.1.1 光照時間對余輝強度的影響 選取無碳纖維紙作為客體，在數(shù)張無碳纖維紙上留下指紋，并用長余輝材料對客體進行處理。然后將處理后的客體放在同一盞燈下進行光照激發(fā)，光照時間分別為1s,15s,30s,1min,3min,5min。激發(fā)完成后對其拍照固定，并對顯現(xiàn)效果進行觀察記錄。

5.1.2 光照強度對余輝強度的影響 選取無碳纖維紙作為客體，在數(shù)張無碳纖維紙上留下指紋，并用長余輝材料對客體進行處理。然后將處理后的客體分別放在小夜燈，日光燈，Copy Light下進行光照激發(fā)，光照激發(fā)時間為15s,并另外選取一組客體使用小夜燈進行光照激發(fā)，光照激發(fā)時間為5min。激發(fā)完成后對其拍照固定，并對顯現(xiàn)效果進行觀察記錄。

5.2 實驗結果

5.2.1 光照時間對余輝強度的影響 通過實驗結果對比可以得出：光照時間為1s的檢材相較其他檢材更為暗淡，而光照時間達到15s以上的檢材其余輝強度并無明顯區(qū)別。因此我們可知在光照時間超過一定程度時（約15s）其余輝強度將不會有變化，而低于一定程度時，其光照時間越短其余輝強度越弱。

5.2.2 光照強度對余輝強度的影響 通過實驗結果對比可以得出：光照強度為7.532Lux的小夜燈在相同光照激發(fā)時間下，長余輝材料的余輝強度遠低于光照強度為100Lux的日光燈與光照強度為1614Lux的Copy Light，但光照強度為100Lux與光照強度為1614Lux在一定的光照激發(fā)時間條件下，其余輝強度并無明顯區(qū)別。同時通過另一組對照實驗發(fā)現(xiàn)：小夜燈在延長了光照激發(fā)時間后，其余輝強度與其他兩項并無區(qū)別，由此可見，影響長余輝材料的余輝強度的因素在于光通量，即達到一定光通量之后其余輝強度將不再變化。

6 分析與討論

實驗結果表明，當光照時間低于一定時長時，光照時間越長，其余輝時長越長，其余輝強度越大，即顯現(xiàn)效果越好；當光照強度低于一定強度時，光照強度越強，其余輝時長越長，其余輝強度越大，即顯現(xiàn)效果越好。而起決定作用的是光通量，當光通量達到一定數(shù)值后，長余輝材料顯現(xiàn)手印的效果將基本維持不變，但即使顯現(xiàn)效果最弱時仍略強于手印遺留物質產生的熒光。

若要使長余輝材料獲得最佳顯現(xiàn)效果，其光照條件為光照強度超過130Lux的光源持續(xù)照射15s以上，此時長余輝材料的余輝時長與余輝強度均可達到最佳，即長余輝材料的顯現(xiàn)手印效果可以達到最佳。光通量是影響長余輝材料的余輝強度的關鍵因素，當光照強度較低時，可通過延長光照時間的方式得到足夠的光通量，以獲得長余輝材料的顯現(xiàn)手印的最佳效果，若光照時間較短時，也可通過增加光源的光照強度使長余輝材料的顯現(xiàn)效果達到最佳。

雖然長余輝材料的余輝時間長，但其可供拍照固定手印的時間較短。可以考慮對長余輝材料進行改性以增強其高余輝強度的持續(xù)時間[3]，并對不同客體上潛指紋顯現(xiàn)效果達到最佳所需的光照條件及其他影響長余輝材料顯現(xiàn)手印效果的因素進行深入研究，使長余輝材料在手印顯現(xiàn)領域發(fā)揮更大的作用。