浅析多波段光源原理以及在痕迹检验当中的应用

摘要：近年来由于多波段光源在痕迹检验实践中已得到广泛的应用，但目前大都数使用者在使用时也只是看简单的说明书及少量的实验，致使多波段光源被作为一种普通的光源使用，未能发挥其在物证检验中的特殊作用。笔者试图从多波段光源原理，性能及其在痕迹检验中的应用等方面作一个系统的阐述，以适应当前刑事技术痕迹检验工作的发展需要。

关键词：多波段光源定义 物证检验 手印痕迹

1 多波段光源的定义、原理

1）多波段光源的定义：多波段光源是在紫外、可见光和红外光谱区中具有多个波段的单色光输出的小型激光器。

2）多波段光源的特征：

（1）多波段光源是一种激光器是它成为多波段光源的前提。

（2）在紫外和可见光、红外光谱区范围内有多个输出的波段。即“多波段”必须有多个波段的光输出。

（3）单色光输出有足够高的光强度。多波段光源的发光灯光的功率一般都在一百瓦以上，但由于在使用时选择一个波段时将其余波段的光都滤掉了，照射到检材上的光的功率就很有限，作为一种激发光源，没有足够强的光强激发出的荧光（及磷光）并不能有效的发挥作用。

2 多波段光源的工作原理

（1）多波段光源的宏观使用原理：多波段光源作为一种激光器，其在物证检验的应用中主要作为一种激发光源使用。所谓激发光源，是指用这种光源去照射一些物质（如手印物质）时，物体内部的原子的电子发生一些跃迁变化而发出与激发光波长（频率）不同的荧光和磷光（包括紫外线和红外线，但常用的激发出的光都是可见光），用滤色镜将激发光、杂散光滤去后所看到的就是与背景有一定反差的发出荧光（和磷光）物质（如手印纹线）。

（2）荧光的产生的微观理论原理：物质是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，电子在一系列有一定大小、形状和方向的轨道上围绕着原子核运动，电子围绕原子核运动有一定的能量，通常电子总是在能量最低的轨道上运动，处于能量轨道最低的形态称为基态，基态能级以上的各个高的能级称为激发态，处于基态的电子由于受到外界的激发，如受到别的电子或原子的碰撞，接受到特定的光子就获得一定的能量，而使电子跃迁到较高的能级（激发态）上，处于激发态的电子是不稳定的，总是要回跃到能量较低的基态上，在回跃的过程中会将接受到的能量以光子的形式释放出来，此时的光子的频率为：波长=光速*普朗克恒量/（激发态能量-基态能量）物质在接受一定波长的光子照射后被激发到激发太，然后通过释放另一特定波长的光子而回跃到能量较低的激发态现象称为光致发光现象，通常释放的光子寿命小于0.000001秒，称为荧光，寿命在0.0001～0.1秒之间的称为磷光，在手印显现中无明确的区分，而统称为荧光。

3 多波段光源原理在物证检验技术中的应用

多波段光源在刑事技术应用中只有作为一种激发光源使用时才与其它光源作用很大的差别，所以，对于多波段光源的作用，笔者认为应该坚持这样一个原则：能用其它操作相似的方法处理的痕迹物证，就没有必要用多波段光源处理。因此运用多波段光源对痕迹物证进行检验必须满足以下条件：①运用多波段光源进行痕迹物证检验时要求显现的痕迹物质在激发光源照射后发出的荧光大大强于背景荧光（或者背景不发荧光）。②要求显现的物质在激发光源后发出的荧光与背景荧光波长有较大的区别。③要求显现的物质在激发光下不发荧光而背景可激发荧光；在这三种情况下多波段光源的应用较大。

具体来说，多波段光源主要在以下几个方面发挥作用：激发有固有荧光物质（包括痕迹物证和背景），比如一些矿物油指印在一波长的光下会发出荧光；血指纹没有荧光，通过激发背景荧光来显现血指纹。利用多波段光源激发荧光处理的痕迹物证有BBD荧光染料、罗丹明6G染色的白色背景上的“氰基丙烯酸乙酯”手印、茚三酮处理的纸张等渗透性客体上的手印，荧光粉刷显的手印等方面的应用。

1）在荧光粉末刷显手印痕迹中的应用。

荧光粉末显现手印有其自有特性：

（1）荧光粉颗粒细、重量轻、沾附力强。

（2）荧光粉有很强的荧光，使用多波段光源450NM左右的光照射时有非常强的荧光，显现效果好。

（3）经荧光粉处理后的手印还能用其它方法处理。

根据以上三个特性，其正确的使用范围和方法应是：

采用鹳毛刷对遗留在承痕客体上的手印进行刷显，并用波段为410～450NM的光照射观察，如果需要用手印提取胶带进行粘附提取，则应将所粘附的荧光粉手印置于背景不发荧光的承载客体上进行拍照固定。

2）在氰基丙烯酸乙酯显现手印痕迹中的应用。

氰基丙烯酸乙酯显现的手印有以下特点：

（1）氰基丙烯酸酯聚合物固定在承痕客体表面的指印不会被可激发荧光染色剂冲掉。

（2）氰基丙烯酸酯聚合物可优先吸附能激发荧光的有机染料。

根据以上特点，对氰基丙烯酸乙酯熏显的手印，如果与其承痕客体的背景反差不大，可用罗丹明6G（Rh6G）、BBD荧光染料对其进行染色，罗丹明6G的激发峰在530NM左右，在多波段光源的绿光激发下，会发出明亮的荧光。BBD荧光染料在长波紫外光、蓝光、蓝绿光激发下都可以产生较强的荧光，能够明显提高502熏显指印的显现效果。

3）在茚三酮显现手印痕迹中的应用。

茚三酮是检测氢基酸灵敏度很高的试剂，也是目前用于检测渗透性客体上汗液手印最常用的试剂。但茚三酮与氨基酸生成的鲁赫曼紫（RP），其吸收峰在580nm左右，用这个波长的光激发也没有明显的可见荧光，笔者建议将用茚三酮显现后的检才用氯化锌和硝酸镉丙酮溶液浸泡处理，使检才表面的鲁赫曼紫与锌离子、镉离子结合形成在多波段绿光（550NM）激发下有强烈荧光的络合物，从而提高茚三酮显现手印痕迹的灵敏度和清晰度。

4 多波段光源使用应注意的问题

（1）在使用多波段光源检验荧光手印痕迹时如果存在背景光干扰，就应该尝试找到某个波长，使其只激发手印纹线的荧光而使背景荧光很弱或没有，但这并不意味着使用一个使手印纹线荧光最亮的波长，而是找到一个背景荧光最弱而能仍激发出指纹荧光的波长。一般的说，激发波长越长，大部分手印纹线的背景干扰越少。

（2）波长选定后，光功率越大，效果越好，在拍照时应尽可能将光源靠近检材表面。肉眼观察时应选择适当的滤色镜，在光到达底片之前，将激发光和背景光滤去。如果手印纹线和客体表面被相同波长的光激发，应在相机镜头前加上滤色镜，这样可将指纹荧光和背景荧光分开。不能完全依赖人的肉眼，在紫外、可见红外范围内人眼的灵敏度比照相底片低很多。