引用本文
陈俊辉, 朱俊宇, 王昕, 刘涛. 445nm与532nm激光对汗潜手印显现效果差异分析[J]. 刑事技术, 2020, 45(1): 51-54。
CHEN Junhui, ZHU Junyu, WANG Xin, LIU Tao. Analysis into the Difference to Visualize Sweat Latent Fingermarks with 445nm and 532nm Laser[J]. Forensic Science and Technology, 2020, 45(1): 51-54.  
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445nm与532nm激光对汗潜手印显现效果差异分析
陈俊辉1, 朱俊宇2, 王昕1, 刘涛1,*
1. 重庆市公安局物证鉴定中心,重庆400707
2. 重庆市公安局两江新区分局物证鉴定所,重庆401122
* 通讯作者简介：刘涛,男,山东费县人,博士,高级工程师,研究方向为现场勘查和物证检验。E-mail：nkliutao@foxmail.com

第一作者简介：陈俊辉,男,湖南洞口人,硕士,工程师,研究方向为现场勘查和物证检验。E-mail：jeff-chenjunhui@163.com

收稿日期:2018-04-26 网络出版日期:2020-02-15
基金项目:重庆市公安局科技攻关指导性计划项目（Z2018-01）
摘要

目的 对现场勘查中445nm和532nm激光对不同客体上的汗潜手印显现效果的差异进行比较分析,以供实战需要。方法 利用445nm和532nm激光对白墙、白色瓷砖、花岗岩、大理石四种客体上的汗潜手印进行直接显现的试验,对比不同客体上汗潜手印的显现效果,分析产生差异的原因。结果 激光波长的不同直接影响到汗潜手印的显现效果,不同客体上汗潜手印的激光显现效果也存在着明显差异,这与客体的物质组成和物质结构有关,与客体内部能量传递和转换机制存在着一定的关系。结论 针对不同的客体,需要选择合适波长的激光以达到最佳的显现效果。

关键词: 现场勘查; 激光; 汗潜手印; 荧光; 显现
中图分类号:DF794.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2020)01-0051-04
Analysis into the Difference to Visualize Sweat Latent Fingermarks with 445nm and 532nm Laser
CHEN Junhui1, ZHU Junyu2, WANG Xin1, LIU Tao1,*
1. Institute of Forensic Science, Chongqing Public Security Bureau, Chongqing 400707, China
2. Institute of Forensic Science, Public Security Sub-bureau of Chongqing Liangjiang New Area, Chongqing 401122, China
Abstract

Objective To analyze the difference by 445nm and 532nm laser to visualize the sweat latent fingermarks on various objects in crime scene.Methods Either 445nm or 532nm laser was directly irradiated onto four objects, white wall, white tile, granite and marble, to visualize the pressed sweat latent fingermarks. Through comparison among the visualized fingermarks, their visualizing difference was discussed into causations.Results Laser of different wavelength directly influences on the effect of visualizing the sweat latent fingerprint. Different objects are also of significant discrepancy for visualization of the latent fingermarks deposited on them, suggesting a potential relationship of visualizing effect to their respective composition and structure that result in the dissimilar mechanisms of energy transfer and transformation inside the objects.Conclusion It is necessary to choose the laser of appropriate wavelength to achieve the best visualizing effect for sweat latent fingermarks on different objects.

Keyword: crime scene investigation; laser; sweat latent fingermark; fluorescence

目前激光技术已经广泛应用于现场勘查过程中对生物检材包括汗液、血液、精液、尿斑等痕迹的搜索与显现[1, 2, 3, 4, 5]。在日常工作中, 可见波段所采用的激光主要有两种, 一种是445 nm激光, 一种是532 nm激光, 这两种波长的激光在现场勘查工作中最为常见[6, 7, 8]。笔者在实践中发现, 445 nm激光和532 nm激光在具体应用时存在一定差异, 特别是在汗液手印显现时, 由于客体的不同, 激光显现手印的效果也存在着不同。本文利用445 nm和532 nm激光直接对四种客体上的汗液手印进行显现, 对比显现效果, 对存在的差异进行了分析和讨论。

1 材料与方法
1.1 客体

室内白色墙壁, 常见白色瓷砖, 花岗岩石材, 大理石石材。

1.2 器材

双波段激光物证勘查仪（445 nm, 532 nm, XS-L-MINI-G8, 苏州晓松科技开发有限公司）, 佳能5D Mark II单反相机, 黄色滤镜, 橙色滤镜。

1.3 方法

1）在白墙上三个不同位置连续按压志愿者同一手指汗液手印, 多人重复多组。

2）在白色瓷砖、花岗岩石材和大理石石材客体表面上分别按压同一人同一手指汗液手印, 多人重复多组;

3）利用445 nm激光, 采用佳能5D Mark II单反相机分别配黄色滤镜和橙色滤镜对白墙上三枚手印进行显现, 然后利用532 nm激光, 采用佳能5D Mark II单反相机配橙色滤镜对白墙上手印进行显现。对白色瓷砖、花岗岩石材和大理石石材上的汗液手印均采用以下方法显现：利用445 nm激光和配有黄色滤镜的佳能5D Mark II单反相机显现; 利用532 nm激光和配有橙色滤镜的佳能5D Mark II单反相机显现。

4）对显现效果进行对比和分析。

2 实验结果
2.1 白墙上汗液手印激光直接显现效果

在激光激发下, 三次按压的手印荧光依次减弱（见图1~3）。第1次按压的手印, 在445 nm激光和532 nm激光激发下, 均能显现出完整的手印, 其中445 nm激光无论是使用黄色滤镜还是使用橙色滤镜, 都能较好地显现手印（图1）。第2次按压的手印, 利用搭配黄色滤镜和橙色滤镜的445 nm激光直接显现, 仅能得到少部分细节的手印纹线, 而利用532nm激光配备橙色滤镜, 尽管整体的荧光效果要比第一次按压手印的显现效果要差, 但是大部分的纹线细节特征仍得到了很好的显现（图2）。对第3次按压手印, 445 nm激光仅能显出微弱的手印痕迹, 而配备橙色滤镜的532nm激光仍然能够显出手印的大部分细节特征（图3）。

图1 第1次按压后激光直接显现效果（a：445nm激光并配备黄镜; b：445nm激光并配备橙镜; c：532nm激光并配备橙镜）Fig.1 Effect of direct laser irradiation on visualizing the latent fingerprint from the first press onto white wall (a: 445nm laser going through yellow filter; b: 445nm laser going through orange filter; c: 532nm laser going through orange filter)

图2 第2次按压后激光直接显现效果（a：445nm激光并配备黄镜; b：445nm激光并配备橙镜; c：532nm激光并配备橙镜）Fig.2 Effect of direct laser irradiation on visualizing the latent fingerprint from the second press onto white wall (a: 445nm laser going through yellow filter; b: 445nm laser going through orange filter; c: 532nm laser going through orange filter)

图3 第3次按压后激光直接显现效果（a：445nm激光并配备黄镜; b：445nm激光并配备橙镜; c：532nm激光并配备橙镜）Fig.3 Effect of direct laser irradiation on visualizing the latent fingerprint from the third press onto white wall (a: 445nm laser going through yellow filter; b: 445nm laser going through orange filter; c: 532nm laser going through orange filter)

2.2 白色瓷砖上汗液手印的激光显现效果

图4a给出了445 nm激光对白色瓷砖上手印显现效果, 虽然没有清晰的手印纹线, 但仍可以看到在白色瓷砖上得到了明显的汗液手印痕迹, 而在利用532 nm激光进行显现时, 几乎得不到汗液手印的荧光信号（图4b）。

图4 激光对白色瓷砖上手印显现（a：445nm激光配备黄色滤镜; b：532nm激光配备橙色滤镜）Fig.4 Effect of direct laser irradiation on visualizing the latent fingerprint on white tile (a: 445nm laser going through yellow filter; b: 532nm laser going through orange filter)

2.3 花岗岩上汗液手印的激光显现效果

对花岗岩石材上的汗液手印进行激光显现, 均得到了微弱的手印痕迹, 445 nm激光和532 nm的显现效果相差不大（图5）。

图5 激光对花岗岩上手印显现（a：445nm激光配备黄色滤镜; b：532nm激光配备橙色滤镜）Fig.5 Effect of direct laser irradiation on visualizing the latent fingerprint on granite (a: 445nm laser going through yellow filter; b: 532nm laser going through orange filter)

2.4 大理石上汗液手印的激光显现效果

从图6可以看到, 不论是在445nm激光照射下还是在532nm激光照射下, 在大理石上均未能得到有效的汗液手印痕迹荧光信号, 激光对大理石上的汗液手印显现几乎不起作用。

图6 激光对大理石上手印显现（a：445nm激光配备黄色滤镜; b：532nm激光配备橙色滤镜）Fig.6 Effect of direct laser irradiation on visualizing the latent fingerprint on marble (a: 445nm laser going through yellow filter; b: 532nm laser going through orange filter)

3 讨论

在现场勘查和物证检验鉴定过程中, 激光显现技术主要是利用激光激发荧光的原理实现潜在生物痕迹的显现。在实际应用中, 激光的强度远远高于荧光, 需要利用滤光片滤掉激光以免影响显现效果。在激光照射功率一定的前提下, 激光显现效果主要与两方面的因素有关, 一方面是激光激发波长, 根据斯托克斯位移原理, 由于能量损耗, 激光激发出的荧光波长要长于激发波长[9, 10], 在选用滤光片时, 一般是选用能够滤掉激发光的长通滤光片; 另一方面是客体和潜在生物痕迹的组成物质, 不同的物质对光的吸收不同, 而且荧光光谱与物质成分密切相关, 存在一定的特定性, 物质不同荧光光谱也不同, 与普通宽谱光源相比, 荧光光谱宽度较窄, 一般为几十纳米[10]。对白墙上第1次按压汗液手印, 利用445 nm和532 nm激光直接显现, 均能得到较好的手印显现效果。但对第2次、第3次按压手印, 此时按压的汗液已经较少, 可以看到532 nm激光直接显现的效果明显优于445 nm激光。在利用445 nm激光进行显现时, 分别采用了长通的黄色滤光片和长通的橙色滤光片, 在532 nm激光进行显现时, 采用了橙色滤光片。由于白墙含有增白剂, 增白剂本身就是荧光物质, 在445 nm激光激发下同样会发出荧光, 在透过滤光片后, 白墙发出的荧光几乎掩盖了汗液手印发出的荧光, 未能形成明显的痕迹显现, 滤光片的改变几乎没有影响手印的显现效果。而利用532 nm激光激发时, 白墙发出的荧光与汗液手印发出的荧光形成了明显的显现差异, 激光波长的改变直接影响了白墙上汗液手印的显现效果。白墙和汗液手印中的荧光物质, 在不同激光激发时产生的荧光效率、荧光光谱等多种因素的差异导致了最终的显现效果差异。对白色瓷砖上汗液手印, 利用445 nm激光激发, 可以观察到明显的暗红色背景下的偏绿色汗液手印荧光痕迹, 而利用532 nm激光激发却几乎没有得到有效的荧光信号。与白墙上的汗液手印显现效果相比, 汗液手印成分相同, 客体不同, 客体的不同直接影响了汗液手印的显现效果。在花岗岩上, 利用445 nm和532 nm激光激发时可以观测到较弱的手印荧光信号。在大理石上, 不论是445 nm激光还是532 nm激光, 均未能得到有效的汗液手印荧光信号。花岗岩和大理石在结构上存在较大的差异, 花岗岩结构较为疏松, 而大理石较为致密, 可以推断, 激光显现效果与物质成分和结构存在着明显的关联性。由于激光激发荧光是一个能量传递的过程, 激光显现效果可能与客体内部能量传递和转换机制存在着一定的关系[10]。

4 总结

不同的激光产生的荧光显现效果不同, 不同的客体产生的荧光效果也存在明显的差异, 这就要求在勘验工作中要对客体的种类、物质成分、结构等有一个初步了解和把握, 并对客体上的潜在痕迹激光显现效果进行一个初步判断, 对适用于激光直接显现的客体, 选择恰当的激光以达到最佳的显现效果, 在无法确定激光波长时, 可以通过切换不同波长的方式, 来对比显现效果, 以最终确定合适的激光波长。

参考文献
[1] 蔡能斌, 张铭. 激光检测潜在汗液指印[J]. 刑事技术, 2008(1): 39-40.
(CAI Nengbin, ZHANG Ming. Laser detection of latent sweat fingerprints[J]. Forensic Science and Technology, 2008 (1): 39-40. ) [本文引用:1]
[2] 方姚, 沙万中. 汗潜指印显现技术研究进展概况[J]. 刑事技术, 2015, 40(3): 236-239.
(FANG Yao, SHA Wanzhong. Progress of latent fingerprint visualization[J]. Forensic Science and Technology, 2015, 40(3): 236-239. ) [本文引用:1]
[3] 孙越, 刘军. 谈汗潜指纹的显现方法[J]. 法制博览, 2016(31): 158.
(SUN Yue, LIU Jun. On the method of revealing latent fingerprints[J]. Legality Vision, 2016(31): 158. ) [本文引用:1]
[4] 阮定国, 易祥冰. 普通墙面上手印搜寻及显现研究[J]. 法制与社会, 2017(2): 274-277.
(RUAN Dingguo, YI Xiangbing. Studies on searching and visualizing fingerprints on common wall[J]. Legal System and Society, 2017(2): 274-277. ) [本文引用:1]
[5] 杨飞黄, 高树辉, 侯雨石. 利用445nm激光检测指印固有荧光[J]. 刑事技术, 2015, 40(4): 288-290.
(YANG Feihuang, GAO Shuhui, HOU Yushi. Detection of inherent fingerprint fluorescence by 445nm laser[J]. Forensic Science and Technology, 2015, 40(4): 288-290. ) [本文引用:1]
[6] 杨晟, 张翼, 李富海, 等. 蓝光445nm/绿光532nm双波段激光物证搜索仪[J]. 甘肃科技, 2017(2): 4-6.
(YANG Sheng, ZHANG Yi, LI Fuhai, et al. Blue 445nm / green 532nm dual band laser evidence searcher[J]. Gansu Science and Technology, 2017(2): 4-6. ) [本文引用:1]
[7] 杨晟, 裴浩, 张明辉. 532nm激光在痕迹显现上的应用研究[J]. 激光杂志, 2011, 32(5): 44-45.
(YANG Sheng, PEI Hao, ZHANG Minghui. Research of 532nm laser application in trail emergence[J]. Laser Journal, 2011, 32(5): 44-45. ) [本文引用:1]
[8] 杨晟, 裴浩, 李富海, 等. 445nm蓝激光在物证搜索上的应用研究[J]. 轻工科技, 2017(4): 99-100.
(YANG Sheng, PEI Hao, LI Fuhai, et al. Study on the application of 445nm blue laser in the search of physical evidence[J]. Light Industry Science and Technology, 2017(4): 99-100. ) [本文引用:1]
[9] MAX B, WOLF E. Principles of optics[M]. 7th ed. London: Cambridge University Press, 1999. [本文引用:1]
[10] LAKOWICZ J R. Principles of fluorescence Spectroscopy[M]. 3rd ed. Boston: Springer, 2006. [本文引用:3]