新型荧光黄染料磁性显现粉末的研制

阎其成 高 亮 梁思禹

（上海市公安局徐汇分局 上海 200231）

1 引言

在手印显现领域，粉末法是最常用的潜在手印增强与显现技术，多年来，传统的金粉、银粉和黑色磁性粉在处理案件现场的手印物证方面一直发挥着重要作用[1-5]。但是，当遗留有潜在手印的客体表面不是单一颜色时，这几种粉末常常不能显现出清晰完整的手印纹线及其细节特征。因此，关于具有降低背景干扰功能的荧光指纹粉末的研究始终是刑事技术人员关注的热点。本文尝试了一种蒽醌类荧光黄染料，配制成磁性粉末，并对其在手印显现中的应用进行了初步探讨。

2 实验原理

2.1 荧光黄配成荧光磁性粉显现指纹原理

荧光黄粉末属于一种分散染料，有较深的色谱及较高的耐晒牢度，同时具有化学稳定性和热稳定性等优点。

荧光粉末显现法是指利用某些荧光粉末与手印物质的物理吸附性和静电吸附作用原理来显现汗潜指纹。“染料”和“染色”是纺织印染行业常用的名词。染料是指具有某种颜色的化学物质，染色则是通过一定的方法将染料与其他的材料牢固地结合起来，从而使纺织物或其他材料具有某种颜色的化学或物理过程。将此技术移植到汗潜指纹的显现领域就是对指纹染色。将染色后的手印置于特定波长的光源下进行照射，处于激发态的原子和分子都能通过发光或其他方式释放能量跃迁到基态。在这个跃迁过程中发射的光可以是荧光或磷光。荧光显现法就是根据物质发荧光或磷光的原理来显现指纹的。

荧光黄在特定的光源照射下可产生荧光，这种荧光特性是荧光物质的固有属性，再加上物质正常的反射光，其颜色更为鲜艳和明亮，如果这种荧光物质吸附在手印纹线上，在一定的激发光照射下凭借它的色泽和亮度显示出的纹线，就会克服传统显现方法对于深色、杂色背景客体上汗潜指纹不易显现的弊端。排除了背景颜色对纹线的干扰，其显现效果是金属粉末不可比拟的[6]。

2.2 荧光磁性粉染色“502”胶指纹显现原理

荧光粉末具有极性，荧光物质的正电性基团与“502”胶α-氰基丙烯酸乙酯中的负电性基团和酯基相互吸引形成分子间作用力，使染色剂较牢固地附着于α-氰基丙烯酸乙酯的聚合物上。操作中“502”胶手印刚刚被熏好，从熏显箱中取出或撤掉熏显用的滤纸后，立即用荧光粉末来进行刷显或抖显染色，在适当的激发光照射下，纹线与背景之间将呈现出很强的荧光亮度反差。

3 材料与方法

3.1 实验材料

实验客体：彩色画报纸、钞票、皮革（黑色）、玻璃片、瓷砖（白色）、灰色油漆木、可乐罐。

实验用具：紫外灯、磁性刷、研钵、天平、砝码、三脚架、数码照相机。

试剂：荧光黄粉末、铁粉（约400目）、三氧化二锑（Sb2O3）白色粉末、“502”胶（α-氰基丙烯酸乙酯）、黑色磁性粉。

3.2 操作方法

用天平称取荧光黄染料粉末、载粉三氧化二锑、铁粉，荧光黄的含量从5%开始逐渐减少，分别用瓷研钵研磨均匀，配置混合粉末。利用几种代表性的半渗透和非渗透性客体来显现指纹，从显现效果判断荧光黄磁性粉末的最佳配比组成。

在选取的实验客体样本上捺印手印，设计多种不同条件，分别用配成的荧光黄荧光磁性粉和黑色磁性粉刷显，并比较手印显现效果。拍照时用三脚架固定照相机，在暗室条件下用紫外灯激发，对准显现出的手印拍摄留存。

4 实验结果

4.1 荧光黄荧光磁性粉的配制

荧光黄、三氧化二锑、铁粉按照不同的质量比混合研磨，显现样本上的汗液指纹，观察显现效果见表1。

表1 荧光黄荧光磁性粉配比（质量比）及显现指纹效果

表1数据表明，混合比例为荧光黄粉末4%、载粉三氧化二锑6%、铁粉90%时，显现指纹效果最好。将按这一比例配成的荧光黄荧光磁性粉称为YS粉。

4.2 YS粉与普通黑色磁性粉显现汗潜手印的效果比较

分别使用配成的YS粉与黑色磁性粉显现刑事案件现场上，易遗留嫌疑人指纹的几种常见客体上的潜在手印。

表2 不同条件下YS粉与黑色磁性粉显现效果比较

图 1 YS粉显现不同客休上的指纹

由表2和图1可知：使用YS粉显出的半渗透性和非渗透性客体上的潜在手印可以在暗室中看到清晰的荧光纹线，与黑色磁性粉相比显出的手印更完整，具有更好的对比度。

3.3 “502”胶熏显客体上手印用YS粉染色后效果比较

在玻璃片、可乐罐、皮革3种客体上捺印汗液手印。将“502”胶原液均匀的涂到中性滤纸上，当滤纸表面至半固态时，将其覆盖于已捺印指纹的上述客体有手印的部位上，并用手轻压载体，使滤纸与客体充分接触，约5～15min熏显结束。将每1种客体都分为3组，每1组有3枚“502”胶熏显出的指纹。第1组用YS粉染色处理，并在紫外灯下观察，第2组用黑色磁性粉染色处理，第3组不做任何处理，结果见表3。

表3 “502”胶熏显后3种指纹处理方法显现效果

图 2 “502”胶熏显皮革上手印后用YS粉刷显染色效果

由表3和图2可知，YS粉可以用作于“502”胶熏显指纹的进一步增强染色，相比较黑色磁性粉染色和不加任何处理的“502”胶熏显自然手印，YS粉良好的荧光效果增强了手印与客体背景的反差。实验证明YS粉作为荧光磁性粉处理“502”胶熏显指纹是可行的，而且显现固定效果具有一定的优越性。

3.4 YS粉与黑色磁性粉显现陈旧手印比较

同一人用不同的手指在瓷砖上捺印大量汗液量相当的汗液手印，数量约60枚。在第1、5、7、10、15、30d，分别用YS、黑色磁性粉刷显。

表4 陈旧手印显现效果比对表

图 3 遗留5d手印显现效果

由表4和图3可知，YS粉显现非渗透性的客体上的陈旧手印效果与黑色磁性粉相当。实验结果表明：随着遗留时间的延长，手印遗留物质不断蒸发干涸，指纹粉末对手印的附着力减弱，手印纹线变细、中断、模糊。

5 讨论

5.1 YS粉的配制要求和适用范围

纯品荧光黄色泽鲜艳，荧光强度高，但粉末流动性较差。通过实验考察得知，三氧化二锑是一种白色粉末，这种粉末流动性强于荧光黄，并且与汗液物质吸附性较大，两者混合后再加入铁粉，用合适的比例研磨制成了荧光磁性粉（YS粉），达到了混合粉末荧光性能好，流动性高，背景粘粉量少的质量指标，显现指纹效果显著。在紫外光照射下具有稳定的荧光效果呈现，且在保管和使用中不结团、不潮解。

YS粉显现手印适用于光滑非渗透性客体或半渗透性客体表面（如玻璃、瓷砖、铝制品、彩色画报纸、皮革等）汗潜手印，并可拓展到附着少量油脂等类型手印，也适用于陈旧手印的显现。YS粉显现法操作简单，适用范围广，可替换黑色磁性粉的显现法用于刑事案件现场手印显现。

5.2 YS粉染色“502”胶熏显指纹的特点和注意事项

在手印显现领域，经常通过两种以上的显现方法联用对同一个手印进行处理，以取得比使用单一方法更好的效果[7]。“502”胶熏显手印在外观上呈现白色至几乎透明的颜色变化。指印纹线粘附在深色客体上，白色聚合物纹线非常容易与深色背景形成较大的亮度反差。而在浅色背景上，反差就很小，有时用肉眼不易看到。“502”胶熏后的手印进行染色增加反差方法很多，生物染色剂和荧光染色剂染色法是传统的方法。但在使用龙胆紫、孔雀绿等染色时，有机溶剂会破坏检材表面上附着的人体脱落细胞，从而妨碍DNA鉴定；而罗丹明6G溶液有毒，长期在低浓度下对使用者的中枢神经有损害[8]。针对这种情况，我们在“502”胶熏显结束后，立即用配制的YS粉来染色，在紫外灯光激发下，手印纹线便发出荧光，形成反差，操作非常简便、携带也很方便。实验操作中“502”胶熏显程度直接影响到荧光粉末染色效果，大量实验证明，熏显程度是在肉眼能隐约分辨出纹线轮廓，这时用YS粉刷显染色效果最佳。染色的时间应在熏显停止后立即进行，这样才能保证α-氰基丙烯酸乙酯聚合体的附着力。曾经实验在玻璃客体上“502”胶熏显手印后，放置1～2天，再用YS粉染色，效果很不理想。同时，荧光具有猝灭性[9]，即时显现的纹线荧光强度很高，但随着时间的增加，荧光强度将逐渐减弱，以致猝灭。所以YS粉显出的手印需及时提取固定。