浅析相对湿度对JSGA型系列荧光粉末显现汗潜手印的影响

徐同祥，王 宾，马 健

(1.江苏警官学院公安科技系，江苏南京210012;2.南京市公安局，江苏南京210005)

江苏省公安厅应用计划项目“JSGA系列汗潜手印荧光剂的复配及显现效果的研究”从公安工作的实际出发，针对目前我国荧光粉末大多依赖进口的现状，充分运用科学理论知识，自主研发了JSGA型系列荧光剂粉末。温度、相对湿度的变化对粉末的干湿程度及吸附性产生直接影响，同时也会影响到皮肤排出汗液的多少以及残留在手印纹线上汗液量，进而影响粉末显现汗潜手印的效果，因此温度、相对湿度变化对荧光粉末显现手印的效果的影响需要进一步的研究。为了更好地把握JSGA型系列荧光粉末显现手印的最佳相对湿度条件，本文使用了新型JSGA型荧光粉末、常用荧光粉末以及金粉，通过控制温度，在不同湿度下显现玻璃客体上的汗潜手印，比较各种粉末的显现效果，得出JSGA型系列荧光粉末显现汗潜手印的最佳相对湿度环境，从而为JSGA型系列荧光粉末显现手印的进一步推广应用提供依据。

一、实验设计

(一)实验使用的粉末

实验中使用的粉末主要有3类5种:一是JSGA型系列荧光粉末中两种粉末，分别编号为JSGA－1、JSGA－2。二是配合多波段光源使用的常用荧光，分别编号为荧光－1、荧光－2。三是400目的金粉，本实验中使用金粉作为参照标样，与荧光粉末的显现效果进行对比。

(二)实验客体

对非渗透性客体上汗潜手印，5种粉末均具有很好的显现效果，为了实验的可比性，实验选择透明平板玻璃作为实验留痕客体。

(三)实验温度及相对湿度的控制

空气中实际所含水蒸气密度和同温度下饱和水蒸气密度的百分比值，叫做空气的“相对湿度”。相对湿度为100%的空气是饱和的空气，相对湿度超过100%时，空气中的水蒸气会凝结出来，温度越高空气中可以含的水分就越多，因此在提供相对湿度的同时也必须提供温度的数据。本文中的湿度指的都是相对湿度。

使用空调将实验室内的实验温度控制在20℃左右(常温)，使用家用蒸汽发生器，得到相对湿度为100%的水蒸气饱和环境，然后利用空调的除湿功能，分别得到相对湿度为80%、60%、45%、30%、10%5种相对湿度环境，保持每种环境持续3小时左右，以确保温度、相对湿度稳定，实验数据准确，同时便于实验操作。

二、实验操作

当环境达到预设温度、相对湿度条件时，制作实验样本，将透明玻璃用酒精洗净晾干准备好。为尽量使各留痕手印的汗液量相等，在透明玻璃上分别用五指按捺5个指纹，并贴上标签待用。留痕应用力均匀、力度适中，完整、不变形。将准备好的5种粉末分别暴露在同一温度湿度环境下，使留痕客体和粉末保持在环境条件下2小时，让它们与当前的温度及相对湿度充分适应，然后分别使用不同的粉末刷显。

在测试粉末的激发和吸收波长基础上，选用适当的多波段光源的波段及滤光镜，使用佳能350D相机拍照固定。JSGA－1荧光粉末选用350nm的多波段光源来激发荧光，选用红色的滤光镜拍照，JSGA－2荧光粉末选用450nm的多波段光源来激发荧光，也选用红色的滤光镜拍照。荧光－1粉末、荧光－2粉末两种荧光粉末，在多波段光源385nm照射下，激发出荧光，选用红色的滤光镜拍照。5种粉末显现的手印均在暗房中拍摄，相机参数设置为感光度800，光圈5.6，曝光时间为自动。

三、实验结果

将温度控制在20℃(常温)，分别制造80%、60%、45%、30%、10%5种相对湿度环境，在玻璃客体上留下汗液手印，2小时后用实验准备的5种粉末分别进行刷显，观察记录不同粉末在透明玻璃表面手印的显现效果。汗潜手印显现效果图见表1。

表1 温度为20℃、相对湿度分别为80%、60%、45%、30%、10%时，汗潜手印显现效果图

比较上表中在20℃、不同相对湿度条件下手印显现效果图片可以看出:

相对湿度为80%时，5种粉末的显现效果都较差，只能显现部分纹线，手印模糊，荧光粉末及金粉均有凝结成团的现象，吸附性降低，不利于手印的显现。相比之下，JSGA－1粉末的显现效果要好一些。

相对湿度为60%和45%时，5种粉末的显现效果良好，手印显现完全，而且手印纹线清晰可辨，达到鉴定要求。这说明在常温下，相对湿度适中时，荧光粉末和金粉的对透明玻璃上的手印都能较好地显现。5种粉末中，JSGA－1粉末、JSGA－2粉末和金粉显现效果好于荧光－1粉末、荧光－2粉末。

相对湿度为30%时，JSGA荧光粉末显现和金粉显现效果较好，纹线清晰完整，荧光－1粉末、荧光－2粉末效果差一些，但能达到鉴定要求。在常温下，湿度为30%时，湿度对粉末和手印的显现效果影响不大，能顺利显现手印并能顺利进行鉴定。

相对湿度为10%时，手印只能显现极小一部分，5种粉末都不能顺利显现手印，达不到鉴定要求。在常温下，湿度很小时，手印的汗液几乎被蒸发掉，手印的显现效果不理想。

四、实验影响因素分析

(一)留痕样本制作对显现效果的影响

在制作留痕样本手印时，手与物面接触时的压力大小、用力方向、接触的位置与动作等因素直接影响了手印的形成，从而对手印显现的清晰程度产生影响。如用力过大，有拧动或滑动，形成的手印会是模糊的。实验中留痕样本的制作用力垂直、压力适中，无拧动或滑动，手印纹线清晰。

(二)手指汗液量对手印显现效果的影响

一方面，不同人的手排出的汗液量是不一样的，汗液量多的手印显现效果就较好，随着汗液的逐渐蒸发、渗散、干涸，荧光粉末刷显的手印效果会下降。但是，有人排出的汗液量很多，即使汗潜手印留痕时间较长，显现效果却好于汗液量很少的情况下的留痕即时显现效果。另一方面，冬天气温比较低，排出的汗液量会减少。因此，实验中选择的同一留痕人的汗液的排出量就非常少，意在模仿极端的留痕显现条件，从而测试粉末的显现性能。实验中可以看到，相对湿度在10%时，即使金粉的显现效果也不是十分理想，因此显现效果还取决于留痕手印的汗液量。

(三)刷显操作对显现效果的影响

为防止粉末互相干扰，用荧光粉刷显手印时，注意选用了合适的羽毛刷，做到一粉一刷。用金粉显现手印采用灰鼠毛刷直接刷显，在多波段光源下边观察边刷显，同时注意控制粉末的用量，避免粉末过多影响显现效果。

(四)粉末的性能对显现效果的影响

粉末的干燥程度在不同相对湿度环境下是不同的，从而直接影响了粉末的吸附性。实验中模拟了5种相对湿度环境，相对湿度高，粉末易吸湿成团，吸附性降低，显现效果降低。相对湿度越低，粉末越干燥，虽然粉末吸附性提高了，但是留痕手印上的汗液量却下降更多，显现效果呈现降低状态。为了实验的可比性和可靠性，本实验一方面尽量使实验室内温度和相对湿度稳定，避免波动，另一方面将粉末置于干净的表面皿中，增大粉末与环境的接触程度，并适当对粉末进行搅拌。保持各种粉末与环境在同一相对湿度条件中，同时使留痕客体也保持在该环境条件下2小时，让其与当前的温度及相对湿度充分适应，然后分别使用不同的粉末刷显。但是保持在该环境条件下2小时是否能充分适应当前环境，值得进一步探讨。

总之，在实验中，我们充分考虑了上述因素对手印显现效果的影响，尽量排除这些因素的干扰，使实验结果更具有可比性和可靠性。

五、结论

实验发现，在保持一定温度(常温)，相对湿度条件不同的情况下，手印的的显现效果是有差异的，即相对湿度对荧光粉末显现汗潜手印有一定影响。在相对湿度适中的条件下，手印的显现效果是良好的，但是在相对湿度较大和相对湿度较小的条件下，手印的显现效果并不理想，特别是在相对湿度很小的时候，荧光粉末的显现效果几乎达不到鉴定的条件。金粉显现汗潜手印同样也受到相结湿度的影响。

实验得出如下结论:

1.相对湿度对荧光粉末显现汗潜手印具有一定影响，相对湿度对金粉的显现效果也有影响。相同条件下的汗潜手印显现效果，JSGA荧光粉末好于配合多波段光源使用的常用荧光粉末。

2.在温度为20℃时，JSGA荧光粉末显现手印的最佳的相对湿度环境为50%左右。当显现留痕手印上的汗液量极少或者陈旧手印时，JSGA荧光粉末适应环境的相对湿度上限为80%、下限为20%。

3.如遇极限相对湿度环境条件，可以将客体置于实验室，人为创造最佳的相对湿度环境，再使用JSGA荧光粉末显现手印，以提高显现效果。