实验所用胶片为项目组自制的手印提取胶片。该胶片的主要制备方法是通过明胶、甘油、琼脂及染料等原料制备胶体材料, 将胶体材料涂布至聚氨酯（PU）基材上形成约1 mm厚的黑色凝胶层（Gel）, 冷却后在粘性胶体表面覆盖透明聚对苯二甲酸乙二酯（PET）保护膜。

如表1所示, 模拟案件现场情况, 手印遗留人在载玻片中部自然捺印第一枚油汗混合潜手印, 在一定时间间隔后（0.5 、1 、3 、6、12 、24 h）在第一枚手印上横向自然捺印（约90 o）第二枚油汗混合潜手印, 形成初始物质成分相同的重叠手印样本X₀（A₀, B₀, C₀, D₀, E₀, F₀）。在重叠手印样本形成（第二枚手印遗留）4 h后, 对载玻片上的重叠手印样本X₀采用暗视场照明的方式拍照固定。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 重叠手印样本的遗留时间 Table 1 The time of fingerprints overlapped to deposit 重叠手印样 本序号(X0) 第一枚手印遗留时间(t1)/ h 第二枚手印遗留时间(t2) / h 手印遗留时间间隔（t1-t2）/ h A0 4.5 4 0.5 B0 5 4 1 C0 7 4 3 D0 10 4 6 E0 16 4 12 F0 28 4 24

表1 重叠手印样本的遗留时间 Table 1 The time of fingerprints overlapped to deposit

在载玻片上的重叠手印形成4 h后, 使用自制手印提取胶片对重叠手印样本进行粘取分离。将胶片样品裁剪为适当大小的面积, 并撕去表面透明的PET保护膜, 从一角开始将胶片粘贴于手印附近, 使胶体粘面紧密贴敷在重叠样本X₀的载玻片表面, 防止产生气泡。将胶片揭起后, 使胶片粘面向上展平, 在暗视场照明条件下对手印进行拍照成像, 形成第1次提取的胶片手印x₁。随后, 对第1次提取后载玻片上遗留的重叠手印X₁再次进行胶片提取操作, 获得第2次提取的胶片手印x₂。重复以上提取操作n次, 直至获得无干扰、图像清晰的第n次提取的胶片手印x_n, 操作流程如图1所示。

图1

Fig.1

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	图1 胶片对重叠手印分离的操作流程Fig.1 The operation process for gel-lifter to develop the overlapped fingerprints

按图1手印提取胶片对重叠手印的分离操作流程, 使用自制的手印提取胶片对不同遗留时间的重叠手印样本A₀, B₀, C₀, D₀, E₀, F₀分别进行粘取分离, 结果如图2~7所示。

图2

Fig.2

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	图2 胶片对遗留时间分别为4.5h及4h的两枚重叠手印的提取分离效果 （A0:手印样本; a1~a5:5次提取的胶片手印）Fig.2 The results for gel-lifter to develop the overlapped fingerprints deposited for 4.5h and 4h

图3

Fig.3

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	图3 胶片对遗留时间分别为5h及4h的两枚重叠手印的提取分离效果 （B0:手印样本; b1~b5:5次提取的胶片手印）Fig.3 The results for gel-lifter to develop the overlapped fingerprints deposited for 5h and 4h

图4

Fig.4

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	图4 胶片对遗留时间分别为7h及4h的两枚重叠手印的提取分离效果 （C0:手印样本; c1~c5:5次提取的胶片手印）Fig.4 The results for gel-lifter to develop the overlapped fingerprints deposited for 7h and 4h

图5

Fig.5

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	图5 胶片对遗留时间分别为10h及4h的两枚重叠手印的提取分离效果 （D0:手印样本; d1~d4:4次提取的胶片手印）Fig.5 The results for gel-lifter to develop the overlapped fingerprints deposited for 10h and 4h

图6

Fig.6

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	图6 胶片对遗留时间分别为16h及4h的两枚重叠手印的提取分离效果 （E0:手印样本; e1~e3:3次提取的胶片手印）Fig.6 The results for gel-lifter to develop the overlapped fingerprints deposited for 16h and 4h

图7

Fig.7

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	图7 胶片对遗留时间分别为28h及4h的两枚重叠手印的提取分离效果 （F0:手印样本; f1~f3:3次提取的胶片手印）Fig.7 The results for gel-lifter to develop the overlapped fingerprints deposited for 28h and 4h

从图2可见, 使用胶片对遗留时间间隔为0.5 h的重叠手印样本A₀进行连续粘取, 提取4次即可获纹线干扰较小的胶片手印a₄, 提取5次可获基本无纹线干扰, 但中心花纹略模糊、有部分纹线缺失的胶片手印a₅。从图3可见, 对于遗留时间间隔为1 h的重叠手印样本B₀, 提取5次可获基本无纹线干扰的胶片手印b₅, b₅较a₅的中心花纹更为清晰、完整。从图4可见, 对遗留时间间隔为3 h的重叠手印C₀进行提取分离时, 提取过程中手印纹线之间的相互干扰较样本A₀、B₀显著降低, 提取4次即可获得中心花纹较清晰且手印纹线较完整的分离图像c₄, 提取5次所获分离图像c₅虽边缘有少量纹线缺失, 但手印中心花纹较清晰且无纹线干扰; 从图5可见, 对遗留时间间隔为6 h的重叠手印D₀进行提取分离时, 提取3次即可获得中心花纹清晰、纹线完整的手印图像d₃, 提取4次所获手印图像d₄虽边缘有少量纹线缺失, 但纹线无干扰且中心花纹较清晰; 从图6及图7可见, 对遗留时间间隔为12 h与24 h的重叠手印E₀ 与F₀进行提取分离时, 提取2次即可获得中心花纹较清晰且纹线较完整的手印图像e₂与f₂, 第3次提取所获的手印图像e₃与f₃纹线基本无缺失、无干扰, 且中心花纹清晰。

使用自制手印提取胶片可对重叠手印进行分离的基本原因是：1）所用的胶片粘取能力适中, 使其在提取客体表面的手印时仅对手印物质进行部分粘取, 粘取后胶片表面所提取的手印物质的量与客体表面遗留的手印物质的量存在一定的比例关系, 即提取分配比; 2）胶片对固体微粒及油性、粘度较大的液体组分粘取能力较强, 而对水性、粘度较小的液体组分的粘取能力较弱, 因此胶片对不同性质的手印物质有不同的提取能力及提取分配比; 3）胶片在连续粘取重叠手印的过程中, 因胶片对不同性质手印的粘取能力及粘取分配比不同, 使不同性质的手印在胶片表面的物质质量分布差异随粘取次数的增加而迅速增大。重叠手印的分离效果取决于胶片表面所粘取的两枚手印的物质量之比及所提单一手印的手印物质的量。因此, 对于手印原始物质成分相近、性质相似而遗留时间间隔不同的重叠手印而言, 各手印遗留时间之间的间隔越大, 重叠手印之间的物质成分及性质的差异越大。

本文首次提出重叠手印（遗留时间≥ 4 h）的遗留时间差异系数T_d, 以T_d为指标来表示手印遗留时间间隔对重叠手印分离效果的影响。T_d的计算公式如下：

T_d =(t₁-t₂)t₂^-e(1)

其中, t₁为重叠手印中较陈旧手印的遗留时间, t₂为重叠手印中较新鲜手印的遗留时间。计算得出重叠手印样本A₀, B₀, C₀, D₀, E₀, F₀中两枚手印的遗留时间差异系数分别为0.01、0.02、0.07、0.14、0.28、0.55。从实验结果可知, 对遗留时间相近（≤ 1 h）、遗留时间差异系数T_d≤ 0.02的重叠手印, 胶片的分离提取效果比较一般, 如样本A₀及B₀, 通过5次提取才能获得基本无纹线干扰, 且手印存在中心花纹不清晰、部分纹线缺失的现象; 而对遗留时间相差较大、遗留时间差异系数T_d≥ 0.07的重叠手印, 胶片的分离效果较好, 通过胶片粘取分离可获得纹线基本无缺失、中心花纹清晰、质量较好的单一手印图像, 如样本C₀、D₀所示; 而当重叠手印遗留时间差异系数T_d≥ 0.28时, 如样本E₀及F₀, 仅通过重叠手印的2~3次胶片提取即可获得图像质量优良的单一手印图像。总体而言, 使用胶片对遗留时间不同的重叠手印进行分离提取时, T_d值越大越有利于重叠手印的分离, 分离效果越好。随重叠手印遗留时间间隔的增加及遗留时间差异系数T_d的增加, 胶片对重叠手印进行分离的效果也逐渐增强— — 不仅分离所需提取次数随之减少, 而且手印图像的提取质量也随之增强。此外, 我们在实验中还发现初始手印遗留物质的量对胶片的手印分离效果也有一定影响, 该部分内容涉及手印物质的衰变机理, 将在后续工作中对此部分内容进行研究。