基于M-05功能化粉末顯現(xiàn)滲透性客體上潛指印的技術(shù)

劉 麗 陳虹宇 尹曉婧

（中國刑事警察學(xué)院痕跡檢驗(yàn)技術(shù)系 遼寧 沈陽 110035）

1 引言

被譽(yù)為痕跡物證“證據(jù)之首”的指紋，因其具有人各不同的特定性、終身基本不變的穩(wěn)定性、觸物留痕的反映性，在個(gè)體識別、串并案件等偵查活動(dòng)中有著重要作用[1-3]。指印作為指紋的反映痕跡也具有同等作用。傳統(tǒng)粉末顯現(xiàn)技術(shù)因攜帶方便、操作簡便、成本低廉已經(jīng)成為國內(nèi)外顯現(xiàn)增強(qiáng)犯罪現(xiàn)場潛在手印最常用的方法之一[4-5]。傳統(tǒng)粉末按照其自身性質(zhì)功能不同分為普通粉末（如金粉、銀粉）、磁性粉末、熒光粉末等[6]。但是上述傳統(tǒng)粉末均存在一定的缺陷，如金粉、銀粉等常規(guī)粉末易引起揚(yáng)塵，對技術(shù)人員身體有一定的危害；黑色磁性粉末不易顯現(xiàn)深色客體上的潛指??；此外上述粉末通常適宜顯現(xiàn)非滲透性客體表面的新鮮潛指印，而對遺留時(shí)間稍長的潛指印及滲透性客體表面的潛指印顯現(xiàn)效果不佳。

近年來，研究綠色環(huán)保且具有推廣價(jià)值的功能化指印顯現(xiàn)粉末，改善粉末的性能及適用范圍，一直是法庭科學(xué)人員的研究重點(diǎn)[7-11]。功能化即指具有熒光、磁性等功能。熒光功能可使復(fù)雜背景客體表面的潛指印得以顯現(xiàn)，磁性功能可有效避免粉末揚(yáng)塵，同時(shí)減少毛刷刷顯對指紋的破壞。

功能化粉末制備的關(guān)鍵技術(shù)是尋找合適的載粉和配粉。熒光桃紅粉末可以在多波段光源的激發(fā)下發(fā)出強(qiáng)烈的橙黃色熒光，能夠降低背景干擾，提高背景與指印紋線的反差。其作為一種安全無毒偶氮型酸性粉末，是理想的配粉材料[12-13]。鑒于此，本文以熒光桃紅粉末作為配粉，還原鐵粉作為載粉，制備了兼具磁性、熒光功能的新型M-05指印顯現(xiàn)粉末。該粉末揚(yáng)塵較少，不僅可以顯現(xiàn)非滲透性客體表面的汗?jié)撝赣?，還可以顯現(xiàn)滲透性客體表面的汗?jié)撝赣。欢ǔ潭壬贤貙捔朔勰╋@現(xiàn)法的適用范圍。

2 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

實(shí)驗(yàn)材料：熒光桃紅粉末（C20H2B r4Cl4N a2O5，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），還原鐵粉（F e，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），常規(guī)熒光粉末（北京芬格爾華英科技有限責(zé)任公司）。

儀器：BS 223S型電子分析天平（德國賽多利斯基公司），用于M-05粉末的配制；BTCX-Ⅰ型磁性刷（北京布蘭特警用裝備有限責(zé)任公司），用于潛指印的刷顯；YZ-SPL13F手持氙燈多波段光源（北京博瑞恩特科技有限公司），佳能100D型單反數(shù)碼相機(jī)（佳能公司），用于已顯指印的熒光激發(fā)與拍照固定。

2.2 M-05功能化粉末性能測試

實(shí)驗(yàn)對M-05功能化粉末的磁性能進(jìn)行直觀觀測實(shí)驗(yàn)，利用磁性刷對粉末進(jìn)行吸附，觀察其吸附情況。實(shí)驗(yàn)還對M-05功能化粉末的熒光性能進(jìn)行了測試，利用不同波段光源激發(fā)，觀察其熒光顏色變化，并繪制圖譜。

2.3 汗?jié)撝赣〉霓嘤　@現(xiàn)與固定

汗?jié)撝赣颖居?名志愿者提供。首先將指尖在手掌心處輕輕摩擦以使得汗液均勻分布于乳突紋線上，分別在相應(yīng)客體上以相同且均勻的力度按捺，獲得指印樣本。實(shí)驗(yàn)所用指印樣本均在同一自然環(huán)境下存放（溫度：20℃；濕度：39%）。

顯現(xiàn)采用磁性刷刷顯法，即利用磁性刷吸附粉末形成穗尖，沿著指印紋線流向進(jìn)行刷顯。隨后在多波段光源450 n m波段的照射下觀察已顯指印，并用橙色長通濾光鏡、數(shù)碼相機(jī)對其進(jìn)行拍照固定。

3 結(jié)果與討論

3.1 磁性能對比實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)探究了M-05粉末在外加磁場（磁性刷）作用下的磁性能。磁性刷刷頭部位放置有永磁鐵，永磁鐵可以吸附具有磁性的物質(zhì)。圖1（a~b）測試了其磁性吸附的性能，當(dāng)磁性刷靠近稱量紙上的M-05功能化粉末（2.0 g）時(shí)，粉末（1.9 g）在2 s內(nèi)幾乎被全部吸附至距離粉末5 c m的刷頭處，并在刷頭成放射狀毛筆穗尖。進(jìn)一步對粉末的磁性能大小進(jìn)行直觀測試，采用磁性刷刷頭的永磁鐵對瓶內(nèi)粉末進(jìn)行吸附，如圖1（c~f）。當(dāng)不放置玻璃板時(shí)，粉末能全部被永磁鐵吸附；當(dāng)在瓶外放置一塊玻璃時(shí)（5 mm），粉末基本能被吸附；當(dāng)在瓶外放置兩塊玻璃時(shí)（10 mm）粉末仍可被永磁鐵吸附。

以上說明本研究所制得的M-05功能化粉末具有較好的磁響應(yīng)能力，其粉末在磁性刷刷頭具有良好的吸附效果。

圖1 M-05功能化粉末磁性能探究實(shí)驗(yàn)效果圖

3.2 熒光強(qiáng)度對比實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)對M-05功能化粉末的熒光性能進(jìn)行了初步探究。如圖2（a）所示，利用多波段光源365 n m、415 n m、450 n m、490 n m、510 n m、530 n m、555 n m、570 n m、590 n m、610 n m 10個(gè)激發(fā)波長對粉末進(jìn)行激發(fā)，透過橙色長通濾光鏡，拍照固定粉末的熒光顏色，其中相機(jī)的焦距、光圈、快門等拍攝參數(shù)、物距及光源的方向、距離等保持一致。為探究不同激發(fā)波長對粉末發(fā)出的熒光強(qiáng)度的關(guān)系，本文以明度為測量標(biāo)準(zhǔn)，利用P h o t o s h o p對圖2（a）中的10張圖片中粉末同一部位的顏色明度進(jìn)行提取，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2（b）所示。采用365~490 n m波段激發(fā)的粉末熒光強(qiáng)度較強(qiáng)，其中450 n m激發(fā)出的熒光強(qiáng)度最強(qiáng)（明度數(shù)值為100）。

圖2 M-05功能化粉末熒光性能探究實(shí)驗(yàn)效果圖

3.3 汗?jié)撝赣〉娘@現(xiàn)

3.3.1 M-05粉末對不同滲透性客體表面潛指印的顯現(xiàn)效果

為探究M-05功能化粉末對不同滲透性客體上汗?jié)撝赣〉娘@現(xiàn)效果，8名志愿者在宣傳單、雜志內(nèi)頁、報(bào)紙、100元人民幣、格線稿紙、擦鏡紙、信封、衛(wèi)生紙8種客體上進(jìn)行捺印，每名志愿者分別在同類客體上隨機(jī)捺印3枚不同指別的新鮮潛指印樣本。捺印后的指印樣本在自然環(huán)境下放置5 m i n，隨后用磁性刷對指印樣本進(jìn)行刷顯。實(shí)驗(yàn)以紋線與客體的反差程度和乳突紋線的清晰流暢程度兩個(gè)方面，對M-05功能化粉末的顯現(xiàn)效果進(jìn)行評估[14]。評價(jià)方式采用評分制（滿分5分），分值越高，代表紋線與客體的反差程度越強(qiáng)或者乳突紋線的清晰流暢程度越大。依照評價(jià)方式對已顯指印顯現(xiàn)效果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并繪制散點(diǎn)圖，如圖3所示。當(dāng)點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)越大（即點(diǎn)位于圖的右上角），說明顯現(xiàn)的紋線與背景反差鮮明，紋線的流暢程度較高，顯現(xiàn)效果較好；當(dāng)點(diǎn)橫、縱坐標(biāo)越?。袋c(diǎn)位于圖的左下角），說明紋線與客體反差不明顯，紋線的流暢程度不高，顯現(xiàn)效果較差。從散點(diǎn)圖的分布可以得知，對于宣傳單客體，點(diǎn)集中分布于圖的右上方，顯現(xiàn)效果最佳；對于衛(wèi)生紙客體，點(diǎn)集中分布于圖的左下方，說明其上的已顯指印紋線與背景反差不鮮明，紋線不連續(xù)流暢，顯現(xiàn)效果不好。

圖3 M-05功能化粉末對不同滲透性客體表面新鮮指印的顯現(xiàn)效果散點(diǎn)圖

部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。M-05功能化粉末對滲透性客體表面新鮮潛指印的顯現(xiàn)效果較好，其中宣傳單上潛指印的顯現(xiàn)效果最佳，紋線清晰流暢，細(xì)節(jié)特征清楚，肉眼可見汗孔（白色虛線圓圈）、傷疤等特征；雜志內(nèi)頁、報(bào)紙、100元人民幣、格線稿紙、擦鏡紙、信封上的指印顯現(xiàn)效果依次遞減；衛(wèi)生紙由于表面孔隙較大，滲透性較強(qiáng)，其上捺印的潛指印顯現(xiàn)效果最差。值得說明的是，實(shí)驗(yàn)選用的客體有背景花紋，對指印顯現(xiàn)效果有一定的干擾，但是由于M-05功能化粉末的熒光可減少客體背景的干擾，故該粉末適宜顯現(xiàn)有背景干擾的滲透性客體上的潛指印。

3.3.2 M-05粉末對不同遺留時(shí)間潛指印的顯現(xiàn)效果

隨著指印遺留時(shí)間的推移，指印中的物質(zhì)（尤其是含量約為98%~99%的水分）會(huì)揮發(fā)，這使得手印紋線與M-05功能化粉末的吸附作用降低[15-16]。因此考察探究了該種粉末的顯現(xiàn)時(shí)效。8名志愿者分別在每類客體上（宣傳單、雜志內(nèi)頁、100元人民幣、報(bào)紙、格線稿紙、信封、擦鏡紙、衛(wèi)生紙）捺印指印，指印樣本分別在同一自然環(huán)境下存放1 d、3 d、7 d、14 d。采用M-05功能化粉末對指印進(jìn)行顯現(xiàn)，平均顯出率統(tǒng)計(jì)如表1所示。其中宣傳單上的指印平均顯出率最高，其上遺留時(shí)間14 d的指印平均顯出率達(dá)到了58.3%。

圖4 M-05功能化粉末對不同滲透性客體表面新鮮指印的顯現(xiàn)效果圖

其中遺留時(shí)間為14 d指印的顯現(xiàn)結(jié)果如圖5所示。顯現(xiàn)效果跟客體表面的孔隙大小粗糙程度有關(guān)，其中宣傳單由于表面較為光滑，其上的已顯指印紋線流暢清晰、部分細(xì)節(jié)特征肉眼可檢見；雜志內(nèi)頁顯現(xiàn)效果次之，報(bào)紙、格線稿紙、信封、擦鏡紙顯現(xiàn)效果相當(dāng)，均可顯現(xiàn)遺留時(shí)間為14 d的指?。欢l(wèi)生紙粗糙程度較高，只能顯現(xiàn)指印的大致輪廓，顯出的指印不具備檢驗(yàn)鑒定條件。

表1 不同遺留時(shí)間潛指印的平均顯出率統(tǒng)計(jì)

圖5 M-05功能化粉末對不同滲透性客體表面陳舊指印的顯現(xiàn)效果圖

3.3.3 與常規(guī)熒光磁性粉末顯現(xiàn)效果的比較

為進(jìn)一步確定M-05功能化粉末的優(yōu)勢性，實(shí)驗(yàn)以宣傳單、報(bào)紙、擦鏡紙、信封為客體，8名志愿者在每類客體上捺印10枚指印。用M-05功能化粉末和常規(guī)熒光磁性粉末分別顯現(xiàn)每類客體表面上的潛指印。為確保指印捺印力度、角度等條件相同，實(shí)驗(yàn)中將捺印的潛指印樣本從中間剪開，左側(cè)部分用M-05功能化粉末顯現(xiàn)，右側(cè)部分用常規(guī)熒光磁性粉末顯現(xiàn)，在450 n m光源下觀察并拍照，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示。M-05粉末的顯現(xiàn)效果普遍優(yōu)于常規(guī)熒光磁性粉末，且其對宣傳單、報(bào)紙、擦鏡紙、信封表面指印的平均顯出率（90%）高于常規(guī)熒光粉末（70%）。

表2 M-05功能化粉末與常規(guī)熒光磁性粉末的潛指印顯現(xiàn)效果對比

部分顯現(xiàn)效果如圖6所示。結(jié)果顯示，與常規(guī)熒光磁性粉末相比，M-05功能化粉末對滲透性客體表面的潛指印顯現(xiàn)具有明顯優(yōu)勢，傳統(tǒng)熒光磁性粉末與滲透性客體上指印物質(zhì)的吸附力較弱，顯現(xiàn)的指印紋線模糊不清，小犁溝粘粉、滯粉情況嚴(yán)重；由于宣傳單表面較光滑，兩種粉末顯現(xiàn)效果相當(dāng)，但是仍可觀察到傳統(tǒng)熒光磁性粉末顯現(xiàn)的指印的小犁溝處有一定的粘粉、滯粉現(xiàn)象。

圖6 M-05功能化粉末與常規(guī)熒光粉末顯現(xiàn)的比較

4 結(jié)論

本文配制了新型M-05功能化粉末，并采用直觀的磁性、熒光強(qiáng)度測試對其性能進(jìn)行考察，隨后將其應(yīng)用于不同滲透性客體表面的潛指印顯現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，M-05功能化粉末在顯現(xiàn)指印時(shí)能降低背景客體的干擾，對滲透性客體上的新鮮指印、甚至對遺留時(shí)間14 d的陳舊潛指印具有良好顯現(xiàn)效果，在與常規(guī)熒光磁性粉末顯現(xiàn)效果的對比中表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。綜上，M-05功能化粉末拓寬了傳統(tǒng)粉末顯現(xiàn)法的顯現(xiàn)范圍，能夠有效提高犯罪現(xiàn)場潛在手印的提取率和利用率，在法庭科學(xué)領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。