采用光致红外荧光摄影显现可擦笔消褪字迹

刘 辉，王江涛，代雪晶

（中国刑事警察学院 辽宁沈阳 110000）

笔作为我们学习生活中不可或缺的书写工具，随着社会的进步其家族不断壮大和改进，种类和功能也越来越齐全。可擦笔作为一种新型的书写工具，在其出现初期由于制造难度大、技术工艺复杂、生产成本高等原因一直未能得到人们普遍认可。近年来随着科学技术的飞速发展，化学材料日新月异导致可擦笔的书写性能明显改进，制造成本大幅降低[1]。伴随着可擦笔的广泛使用一些不法分子为了谋取个人私利达到非法占有的目的使用可擦笔签订合同协议、书写欠条票据等骗取个人、企业钱财，造成事主维权取证难的案件在各地频频发生，严重困扰了我们的生活，也扰乱了国家的经济秩序。例如2017年1月4日，山东省青岛市即墨区移风店镇坊庄村村民高某帮岳父卖玉米时，收粮人在纸上记账5笔，结果算账时记账本上却只有4笔，其中1笔“不翼而飞”。高某报案后经即墨公安追查抓获了一支10人收粮诈骗团伙，该团伙由于不满足收售粮食所带来的利润，遂心生歹念专门购买了可擦笔，自2016年12月份以来，利用可擦笔更改账目的方式作案10余起，骗取农民血汗钱4200多元[2]。2017年3月17日，浙江省农业银行海宁支行营业中心收到 XX银行（中国）有限公司深圳分行前来托收的金额为176250元整的银行承兑汇票一份，柜员发现该票据的字迹存在异样判断可能为可擦写笔书写，后经主管审核确认该票据是用可擦笔书写，于是将票据作退票处理退回[3]。

由于使用可擦笔书写的字迹在擦除后具有隐蔽性的特点，采用传统的物理、化学方法显现，有时显现效果不理想，甚至还会破坏检材、影响后续的检验识别。静电压痕仪显现可擦笔消褪字迹对纸张的种类、书写时的力度以及书写工具有很大要求。氢氧化钠溶液显色还原法显现可擦笔消褪字迹会对检材造成腐蚀，属于有损检验[4]。因此，研究出一种快捷无损的显现方法刻不容缓。

一、可擦笔概述

可擦笔多以学生练字、节约纸张为卖点，外形与普通签字笔无异，书写出来的字迹也与普通签字笔没有太大不同。它与普通签字笔不同的是可擦笔的墨水采用特殊的高分子材料作油墨基料，制造过程中加入了特殊的树脂材料[5]。可擦笔书写的字迹在使用橡皮擦除的过程中橡皮与纸张之间摩擦产生的高温会使油墨的聚合链发生膨胀断裂导致颜料分子流失字迹褪色，且褪色后的消褪字迹肉眼不易观察，具有中性笔和铅笔的双重优点[6]。可擦笔使用方便，对笔的其他部件要求不高，有不同品牌、不同颜色的笔型，广泛应用于书写、绘画、制图等行业，其生产和销售合乎社会发展需要。目前电商和实体店均有销售，最便宜的几元钱，最贵的几十元钱价格不等。

二、光致红外荧光摄影原理

发光是物体在外界因素作用下发射电磁辐射的现象，有许多外界因素可以导致物体发光，其中包括电发光、摩擦发光、化学发光、生物发光和光致发光等。光致发光是物体在光的作用下产生的发光，产生发光作用的光辐射称作激发光[7]。

图1 光致红外荧光摄影装置示意图

光致红外荧光摄影是指使用特殊光线照射被检验物体，接收记录物体在红外区内发射荧光亮度分布图像的摄影技术（实验装置如图1所示）。光致红外荧光摄影的探测灵敏度比反射摄影灵敏度高104倍，有利于微弱痕迹显现，具有高效快捷、安全无损的特点，可以显著增加痕迹与背景之间的反差，消除或者减弱背景图案的干扰[7]。

运用光致红外荧光摄影显现可擦笔消褪字迹的原理是：使用可擦笔在纸张上书写的字迹被橡皮擦除后，根据洛卡德物质交换原理纸张上的消褪字迹虽然肉眼很难观察到，但是仍存在少量的墨迹残留。在激发光的激发下，纸张表面激发的红外荧光很弱，而残存的墨迹与纸张表面发生化学反应激发的红外荧光很强，这样背景纸张与潜在字迹激发出的红外荧光强度呈现显著差异[8]，显现出“黑底白字”的效果，使得擦除后的潜在字迹可以被清晰的显现出来。

三、实验设备与方法

（一）实验器材

多波段光源1套；佳能60D红外相机1台；佳能60D普通相机1台；760nm红外滤光镜1片；850nm红外滤光镜1片；多功能翻拍架。

（二）实验样本

使用10种不同品牌的黑、蓝色可擦笔在A4打印纸上书写“蓝/黑色可擦笔”字迹制作10份实验样本。10种可擦笔具体信息如表1所示：

表1 实验用可擦笔信息

（三）实验方法与原理

1.将佳能60D普通单反相机安装到翻拍架上，将实验样本1、2、3、4、5、6、7、8、9、10分别放在翻拍架正下方，45°角均匀配光，手动调焦至样本字迹清晰，拍摄样本字迹擦除前的原貌；

2.使用橡皮擦除样本上的字迹，再用佳能60D普通单反相机对擦除后的样本字迹手动调焦，拍摄擦除后的消褪字迹；

3.光致红外荧光摄影显现可擦笔消褪字迹：在暗室场条件下将佳能60D红外数码相机安装在翻拍架上，将实验样本1、2、4、5、6、7、8、9、10分别放在翻拍架正下方，启动多波段光源分别用λ1=450nm、λ2=540nm、λ3=590nm、λ4=615nm作为激发光，在相机镜头前安装红外滤光镜（本实验选用760nm、850nm红外滤光镜），让样本激发的红外荧光透过镜头进入红外相机，阻止其他光线进入相机镜头，手动调焦至样本字迹清晰进行拍摄。

四、实验结果和分析

（一）实验结果

表2 光致红外荧光摄影显现可擦笔消褪字迹效果比对表

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（二）结果分析

1.实验使用百乐、晨光、爱好、佰利通、摩磨擦、真彩、GOODAY、奥德美等8个品牌的10种可擦笔在普通A4打印纸上书写字迹制作的实验样本，擦除前的样本原貌字迹清晰，擦拭后的样本字迹肉眼很难观察，使用普通单反相机很难记录。运用光致红外荧光摄影技术显现样本1、2、3、4、5、6、7、8、9、10字迹清晰，笔画特征明显。

2.根据洛卡德物质交换原理样本纸张上的消褪字迹虽然肉眼很难观察到，但是仍存在少量的墨迹残留。在激发光的激发下纸张表面激发的红外荧光很弱，而残存的墨迹与纸张表面发生化学反应激发的红外荧光很强，这样背景纸张与潜在字迹激发出的红外荧光强度呈现显著差异，显现出“黑底白字”的效果。

3. 样本1、2、4、5、6、7、8、9在激发光λ3=590nm的激发下激发出760nm的红外荧光对其样本字迹显现清晰，字迹笔画特征明显；样本3在激发光λ4=615nm的激发下激发出760nm的红外荧光对其消褪字迹显现清晰，字迹笔画特征明显；样本10在λ1=450nm的激发光激发下字迹显现清晰，笔画特征明显。

4.不同品牌、不同颜色的可擦笔在相同的激发光λ1=450nm、λ2=540nm、λ3=590nm和λ4=615nm的激发下激发出的红外荧光强度存在差异，可能跟可擦笔的油墨成分不同有关。目前材料化学的发展日新月异，具有相同性能的材料有很多种，厂家可以根据自身条件选择合适的材料制作可擦笔笔芯，具体原因还需后续实验进行验证。

五、结论

上述研究结果表明，光致红外荧光摄影可以有效地显现可擦笔的消褪字迹，且安全无损，高效快捷，不破坏检材属于无损检验。实际工作中我们应根据检材所使用的可擦笔品牌和颜色与书写载体的不同选择合适的激发光和红外滤光镜，以便显现出满足检验要求的消褪字迹。

[1]王丹琳，杨玉柱.运用紫外光谱成像技术检验可擦笔形成的消褪字迹[J].中国人民公安大学学报（自然科学版），2013，（1）：4-9.

[2]王 静， 孙仁强.利用 “可擦笔” 改账团伙诈骗农民4500余斤粮食.半岛网-半岛都市报[EB/OL].http：//news.bandao.cn/news_html/201701/20170105/news_20170105_2697486.shtml，2017-01-05/2017-12-19.

[3]农行海宁支行营业中心成功堵截一起银行承兑汇票被背书人为可擦笔填写.浙江省银行业协会[EB/OL].http：//www.zjabank.com/Index/info?article_id=50416，2017-03-27/2017-12-19.

[4]张 云，侍艳荣.自动消色笔书写笔迹显现方法的实验研究[J].中国司法鉴定，2014，（6）：55-58.

[5]林如意，吕荫妮.可擦笔字迹色痕的鉴定研究[J].中国司法鉴定，2017，（2）：59-63.

[6]袁建新，杨 哗，袁 秦.浅谈消失笔[J].中国制笔，2008，（3）：16-17.

[7]代雪晶，王志群.刑事影像技术[M].中国人民公安大学出版社，2011：245-248.

[8]万里明，黄建东，林 景，等.褪色传真字迹红外荧光显现一例[J].广东公安科技，2003，（2）：76.