基于M-05功能化粉末显现渗透性客体上潜指印的技术

刘 丽 陈虹宇 尹晓婧

（中国刑事警察学院痕迹检验技术系 辽宁 沈阳 110035）

1 引言

被誉为痕迹物证“证据之首”的指纹，因其具有人各不同的特定性、终身基本不变的稳定性、触物留痕的反映性，在个体识别、串并案件等侦查活动中有着重要作用[1-3]。指印作为指纹的反映痕迹也具有同等作用。传统粉末显现技术因携带方便、操作简便、成本低廉已经成为国内外显现增强犯罪现场潜在手印最常用的方法之一[4-5]。传统粉末按照其自身性质功能不同分为普通粉末（如金粉、银粉）、磁性粉末、荧光粉末等[6]。但是上述传统粉末均存在一定的缺陷，如金粉、银粉等常规粉末易引起扬尘，对技术人员身体有一定的危害；黑色磁性粉末不易显现深色客体上的潜指印；此外上述粉末通常适宜显现非渗透性客体表面的新鲜潜指印，而对遗留时间稍长的潜指印及渗透性客体表面的潜指印显现效果不佳。

近年来，研究绿色环保且具有推广价值的功能化指印显现粉末，改善粉末的性能及适用范围，一直是法庭科学人员的研究重点[7-11]。功能化即指具有荧光、磁性等功能。荧光功能可使复杂背景客体表面的潜指印得以显现，磁性功能可有效避免粉末扬尘，同时减少毛刷刷显对指纹的破坏。

功能化粉末制备的关键技术是寻找合适的载粉和配粉。荧光桃红粉末可以在多波段光源的激发下发出强烈的橙黄色荧光，能够降低背景干扰，提高背景与指印纹线的反差。其作为一种安全无毒偶氮型酸性粉末，是理想的配粉材料[12-13]。鉴于此，本文以荧光桃红粉末作为配粉，还原铁粉作为载粉，制备了兼具磁性、荧光功能的新型M-05指印显现粉末。该粉末扬尘较少，不仅可以显现非渗透性客体表面的汗潜指印，还可以显现渗透性客体表面的汗潜指印，一定程度上拓宽了粉末显现法的适用范围。

2 材料与方法

2.1 实验材料与仪器

实验材料：荧光桃红粉末（C20H2B r4Cl4N a2O5，国药集团化学试剂有限公司），还原铁粉（F e，国药集团化学试剂有限公司），常规荧光粉末（北京芬格尔华英科技有限责任公司）。

仪器：BS 223S型电子分析天平（德国赛多利斯基公司），用于M-05粉末的配制；BTCX-Ⅰ型磁性刷（北京布兰特警用装备有限责任公司），用于潜指印的刷显；YZ-SPL13F手持氙灯多波段光源（北京博瑞恩特科技有限公司），佳能100D型单反数码相机（佳能公司），用于已显指印的荧光激发与拍照固定。

2.2 M-05功能化粉末性能测试

实验对M-05功能化粉末的磁性能进行直观观测实验，利用磁性刷对粉末进行吸附，观察其吸附情况。实验还对M-05功能化粉末的荧光性能进行了测试，利用不同波段光源激发，观察其荧光颜色变化，并绘制图谱。

2.3 汗潜指印的捺印、显现与固定

汗潜指印样本由8名志愿者提供。首先将指尖在手掌心处轻轻摩擦以使得汗液均匀分布于乳突纹线上，分别在相应客体上以相同且均匀的力度按捺，获得指印样本。实验所用指印样本均在同一自然环境下存放（温度：20℃；湿度：39%）。

显现采用磁性刷刷显法，即利用磁性刷吸附粉末形成穗尖，沿着指印纹线流向进行刷显。随后在多波段光源450 n m波段的照射下观察已显指印，并用橙色长通滤光镜、数码相机对其进行拍照固定。

3 结果与讨论

3.1 磁性能对比实验

实验探究了M-05粉末在外加磁场（磁性刷）作用下的磁性能。磁性刷刷头部位放置有永磁铁，永磁铁可以吸附具有磁性的物质。图1（a~b）测试了其磁性吸附的性能，当磁性刷靠近称量纸上的M-05功能化粉末（2.0 g）时，粉末（1.9 g）在2 s内几乎被全部吸附至距离粉末5 c m的刷头处，并在刷头成放射状毛笔穗尖。进一步对粉末的磁性能大小进行直观测试，采用磁性刷刷头的永磁铁对瓶内粉末进行吸附，如图1（c~f）。当不放置玻璃板时，粉末能全部被永磁铁吸附；当在瓶外放置一块玻璃时（5 mm），粉末基本能被吸附；当在瓶外放置两块玻璃时（10 mm）粉末仍可被永磁铁吸附。

以上说明本研究所制得的M-05功能化粉末具有较好的磁响应能力，其粉末在磁性刷刷头具有良好的吸附效果。

图1 M-05功能化粉末磁性能探究实验效果图

3.2 荧光强度对比实验

实验对M-05功能化粉末的荧光性能进行了初步探究。如图2（a）所示，利用多波段光源365 n m、415 n m、450 n m、490 n m、510 n m、530 n m、555 n m、570 n m、590 n m、610 n m 10个激发波长对粉末进行激发，透过橙色长通滤光镜，拍照固定粉末的荧光颜色，其中相机的焦距、光圈、快门等拍摄参数、物距及光源的方向、距离等保持一致。为探究不同激发波长对粉末发出的荧光强度的关系，本文以明度为测量标准，利用P h o t o s h o p对图2（a）中的10张图片中粉末同一部位的颜色明度进行提取，实验结果如图2（b）所示。采用365~490 n m波段激发的粉末荧光强度较强，其中450 n m激发出的荧光强度最强（明度数值为100）。

图2 M-05功能化粉末荧光性能探究实验效果图

3.3 汗潜指印的显现

3.3.1 M-05粉末对不同渗透性客体表面潜指印的显现效果

为探究M-05功能化粉末对不同渗透性客体上汗潜指印的显现效果，8名志愿者在宣传单、杂志内页、报纸、100元人民币、格线稿纸、擦镜纸、信封、卫生纸8种客体上进行捺印，每名志愿者分别在同类客体上随机捺印3枚不同指别的新鲜潜指印样本。捺印后的指印样本在自然环境下放置5 m i n，随后用磁性刷对指印样本进行刷显。实验以纹线与客体的反差程度和乳突纹线的清晰流畅程度两个方面，对M-05功能化粉末的显现效果进行评估[14]。评价方式采用评分制（满分5分），分值越高，代表纹线与客体的反差程度越强或者乳突纹线的清晰流畅程度越大。依照评价方式对已显指印显现效果进行统计，并绘制散点图，如图3所示。当点的横、纵坐标越大（即点位于图的右上角），说明显现的纹线与背景反差鲜明，纹线的流畅程度较高，显现效果较好；当点横、纵坐标越小（即点位于图的左下角），说明纹线与客体反差不明显，纹线的流畅程度不高，显现效果较差。从散点图的分布可以得知，对于宣传单客体，点集中分布于图的右上方，显现效果最佳；对于卫生纸客体，点集中分布于图的左下方，说明其上的已显指印纹线与背景反差不鲜明，纹线不连续流畅，显现效果不好。

图3 M-05功能化粉末对不同渗透性客体表面新鲜指印的显现效果散点图

部分实验结果如图4所示。M-05功能化粉末对渗透性客体表面新鲜潜指印的显现效果较好，其中宣传单上潜指印的显现效果最佳，纹线清晰流畅，细节特征清楚，肉眼可见汗孔（白色虚线圆圈）、伤疤等特征；杂志内页、报纸、100元人民币、格线稿纸、擦镜纸、信封上的指印显现效果依次递减；卫生纸由于表面孔隙较大，渗透性较强，其上捺印的潜指印显现效果最差。值得说明的是，实验选用的客体有背景花纹，对指印显现效果有一定的干扰，但是由于M-05功能化粉末的荧光可减少客体背景的干扰，故该粉末适宜显现有背景干扰的渗透性客体上的潜指印。

3.3.2 M-05粉末对不同遗留时间潜指印的显现效果

随着指印遗留时间的推移，指印中的物质（尤其是含量约为98%~99%的水分）会挥发，这使得手印纹线与M-05功能化粉末的吸附作用降低[15-16]。因此考察探究了该种粉末的显现时效。8名志愿者分别在每类客体上（宣传单、杂志内页、100元人民币、报纸、格线稿纸、信封、擦镜纸、卫生纸）捺印指印，指印样本分别在同一自然环境下存放1 d、3 d、7 d、14 d。采用M-05功能化粉末对指印进行显现，平均显出率统计如表1所示。其中宣传单上的指印平均显出率最高，其上遗留时间14 d的指印平均显出率达到了58.3%。

图4 M-05功能化粉末对不同渗透性客体表面新鲜指印的显现效果图

其中遗留时间为14 d指印的显现结果如图5所示。显现效果跟客体表面的孔隙大小粗糙程度有关，其中宣传单由于表面较为光滑，其上的已显指印纹线流畅清晰、部分细节特征肉眼可检见；杂志内页显现效果次之，报纸、格线稿纸、信封、擦镜纸显现效果相当，均可显现遗留时间为14 d的指印；而卫生纸粗糙程度较高，只能显现指印的大致轮廓，显出的指印不具备检验鉴定条件。

表1 不同遗留时间潜指印的平均显出率统计

图5 M-05功能化粉末对不同渗透性客体表面陈旧指印的显现效果图

3.3.3 与常规荧光磁性粉末显现效果的比较

为进一步确定M-05功能化粉末的优势性，实验以宣传单、报纸、擦镜纸、信封为客体，8名志愿者在每类客体上捺印10枚指印。用M-05功能化粉末和常规荧光磁性粉末分别显现每类客体表面上的潜指印。为确保指印捺印力度、角度等条件相同，实验中将捺印的潜指印样本从中间剪开，左侧部分用M-05功能化粉末显现，右侧部分用常规荧光磁性粉末显现，在450 n m光源下观察并拍照，统计结果如表2所示。M-05粉末的显现效果普遍优于常规荧光磁性粉末，且其对宣传单、报纸、擦镜纸、信封表面指印的平均显出率（90%）高于常规荧光粉末（70%）。

表2 M-05功能化粉末与常规荧光磁性粉末的潜指印显现效果对比

部分显现效果如图6所示。结果显示，与常规荧光磁性粉末相比，M-05功能化粉末对渗透性客体表面的潜指印显现具有明显优势，传统荧光磁性粉末与渗透性客体上指印物质的吸附力较弱，显现的指印纹线模糊不清，小犁沟粘粉、滞粉情况严重；由于宣传单表面较光滑，两种粉末显现效果相当，但是仍可观察到传统荧光磁性粉末显现的指印的小犁沟处有一定的粘粉、滞粉现象。

图6 M-05功能化粉末与常规荧光粉末显现的比较

4 结论

本文配制了新型M-05功能化粉末，并采用直观的磁性、荧光强度测试对其性能进行考察，随后将其应用于不同渗透性客体表面的潜指印显现。实验结果表明，M-05功能化粉末在显现指印时能降低背景客体的干扰，对渗透性客体上的新鲜指印、甚至对遗留时间14 d的陈旧潜指印具有良好显现效果，在与常规荧光磁性粉末显现效果的对比中表现出明显的优势。综上，M-05功能化粉末拓宽了传统粉末显现法的显现范围，能够有效提高犯罪现场潜在手印的提取率和利用率，在法庭科学领域有良好的应用前景。