真空金属镀膜集成优化显现疑难手印的研究

梁彦林，高伟，张磊，薛帆，张赟（.上海市公安局刑事科学技术研究管理中心上海市现场物证重点实验室，上海00083；.上海市公安局杨浦分局刑事科学技术研究所，上海00090）



真空金属镀膜集成优化显现疑难手印的研究

梁彦林1，高伟2，张磊2，薛帆2，张赟1
（1.上海市公安局刑事科学技术研究管理中心上海市现场物证重点实验室，上海200083；2.上海市公安局杨浦分局刑事科学技术研究所，上海200090）

摘要：目的简述真空金属镀膜显现手印的原理，采用真空金属镀膜的方法成功显现枪支、潮湿物体、热敏纸等疑难客体手印。方法通过与真空502熏现法的有机集成，创新应用技术，确定最佳程序；深入分析优化镀显距离、角度及电流加载时间等显现要素，单因素实验比较寻找出最优工作模式。结果确保了镀显应用绩效最大化，有效解决热敏纸表面变色、潮湿物体变形等处置难题，有效克服油汗混合、金属客体等疑难手印处置瓶颈。结论丰富了痕迹检验新技术手段，切实提升现场潜在疑难手印的采集率，为司法鉴定实践提供技术参考。

关键词：真空金属镀膜；枪支；潮湿物体；热敏纸；优化集成

本文紧密结合案件实际，优化真空金属镀膜显现技术，有效集成多元工作模式，形成实用、稳定的司法鉴定技术手段，显著改善现场疑难手印显现效果，满足实践需求。

1　原理

真空金属镀膜显现是由于手印留痕部位与其他客体表面部位附着金属膜层存在差异，金属蒸发并沉积在客体表面会形成色差金属膜，通常采用金、锌两次镀膜。首次镀金时，客体表面沉积一层很薄的金膜，在印纹部位金原子会渗透到纹线内部。再次镀锌时，由于物理性质差异及金作用，锌原子无法渗透，在无纹线客体表面覆盖金。因此，在两次镀膜后，金属沉积效果各异，客体背景出现明显反差，形成金属膜分布差异的手印纹线［1］。显现基本流程如图1所示。

图1　真空金属镀膜显现基本流程图

油汗混合手印是现场常见疑难手印，处置较为棘手，刷显易使其模糊，悬浮液法由于油的特性原因显现颗粒较难附着印纹，502单一熏现则由于油的干扰而无法充分反应，最终导致无法显现。对于减层油汗混合手印，油膜面积大于手印面积，油膜对于印纹形成挤压作用，印纹轮廓逐渐缩小，印纹细节整体变细至粘连；而加层油汗混合手印，手印中油膜质量较大，油膜会连带印纹发生扩散，印纹轮廓逐渐变大，印纹细节膨胀至虚化，可见油对手印本身的影响较大，如不能快速地减少客体表面油膜附着量，手印最终会变淡甚至消失。尤其在涉枪案件现场中，枪支等金属表面往往留有油汗混合手印，显出与否至关重要。在处理油汗混合手印时，可先使用真空502熏现，手印纹线中遗留的水分、氨基酸等含OH-的物质可最大限度上被充分聚合。此时，纹线中仍大量含有油成分，其不与502反应，视觉上纹线与背景反差并不明显。再次对该手印进行真空金属镀膜处理，真空腔体高温蒸发源工作温度最高达1132℃，真空度可达10～4托，纹线中的油在高温、高压的作用下，被充分抽干、蒸腾，而502熏现生成物不受干扰。大量金原子均匀、完全挥发、渗透至502熏现生成物内，堆积在高聚物微观气孔内部等处，由于油分的完全挥发，锌可均匀、完全附着于客体表面，进一步扩大印纹反差，使手印完整显出。潮湿物体多为非渗透性，物面被浸湿，表面手印物理性质发生改变，极大地影响常规方法的显现效果，常用干燥法、502熏显、小颗粒法处理，易造成背景污染、印纹残缺、附着力差、显速慢等现象，已成为显现难题。而对此类手印进行真空金属镀膜时，真空腔体高温热辐射客体表面，物面水分快速汽化并抽出，手印最大化保持原始状态，金属原子有效附着，实现无损显现，从而将手印快速、完全显出。

随着消费业态的日益丰富，热敏纸已成为日常生活的必需品，其表面多会遗留关系人手印。在刑事侦查中，因其使用的广泛性及特殊性，往往会成为主要甚至唯一物证。热敏纸面较光滑，属渗透性客体，表面附有化学热敏药膜涂层，遇极性试剂乙酸、丙酮、乙酸乙酯等，纸面会瞬间变灰或黑色，形状改变，票据上文字信息也无法使用，因此常规化学显现无法实施，对于较新鲜的热敏纸手印可直接刷显，但实际显现灵敏度低；热敏纸手印已成为明显制约现场痕迹采集率的疑难手印。真空金属镀膜显现时，在显现腔体中，金属物质被充分蒸腾，可均匀、完全地接触人体汗液物质，灵敏度高，显现过程系物理反应，无任何极性试剂参与，确保热敏纸不受色变形变的干扰。

2　材料与方法

2.1实验器材

枪支、枪油、塑料、热敏纸（高铁车票、购物票、POS消费票），真空镀膜手印显现仪，金丝，锌粒，真空502熏现设备，专用“502”胶水，PL-500型多波段光源、数码相机、翻拍架等。

2.2方法

2.2.1样本制作

枪支表面涂抹微量枪油，手指正常状态下捺印制作汗油混合减层指印样本；枪支清洁，手指正常状态蘸取微量枪油捺印制作汗油混合加层指印样本。

在相同条件下，同一人在塑料表面捺印汗潜手印，用力均匀，放置于水中适时浸泡成潮湿物体手印。

正常状态下手指在高铁车票、超市购物票据、POS机消费票据等表面捺印制作汗潜手印样本；对部分样本保存2d作为陈旧性客体。

2.2.2显现流程

真空金属镀膜显现仪连同电源后，腔体处于VENT状态，对处于粗真空状态的柜内充气，至柜门可开启。在A、B组金属蒸发源内各加载0.01g金丝，A组对应SECOND SIDE档，B组对应FIRST SIDE档。在内外陶瓷坩埚中各加载锌粒，锌粒量不大于坩埚一半容积。

在客体架板加载客体，将其以一定的角度及距离固定在悬空支架上，手印面与水平夹角不大于90°，并使手印面对准金属蒸发皿。同时，加载显现观测参照样本以比对适合镀膜状态，使用磁性夹固定在观察窗视场内。

闭锁门栓后运行RUN档，前级真空阀将关闭，“粗抽真空”阀开启，系统先使用机械泵，当镀膜真空度达约100微托时，前级真空管将开启，腔内压力传感器示数为0，扩散泵对腔体进行抽真空至VACUUM READY状态，气压状态指示灯则全部熄灭，显现腔达到镀膜要求。

首先，蒸发金丝对热敏纸进行第一次镀膜，金属蒸发源选择GOLD档，在一定时间内顺时旋转电流钮2两圈至最高值，金瞬时蒸发，随即逆旋电流钮至OFF位。若需蒸发第二组金丝，可调整ROTATE档，腔内旋杆会自动旋转180°后止，同时对应第二组金蒸发皿。蒸发锌粒进行第二次镀膜，金属蒸发源选择ZINC档，蒸发源挡板置于OPEN状态，顺时旋转电流钮约1/4圈，使电流读数为40，锌粒需蒸腾一定时间显现。

通过观测窗时时观察显现参照样本，若有手印显出，立即逆旋电流钮至OFF位，蒸发源挡板置于CLOSED状态，挡住锌粒蒸发源。将腔体处于VENT状态，向显现腔内注入空气至自然大气压，开启柜门，与金属蒸发源保持一定距离取出客体，观察记录显现结果。

油汗混合手印客体先进行真空502熏现，再进行真空金属镀膜。

2.3显现效果对比

利用真空金属镀膜与真空502集成显现油汗混合手印效果明显优于常规方法，金属蒸发原子对手印物质附着更为灵敏、充分，印纹显现更加完全；真空金属镀膜显现潮湿物体手印充分、灵敏、有效避免常规方法的二次破坏。采用常规化学方法显现热敏纸时，纸面变色痕迹被覆盖而无法显现，真空金属镀膜显现热敏纸手印效果稳定，仅与汗液物质发生物理反应，客体背景干扰度低，纹线清晰，具备良好的司法鉴定条件（图2～15）。

图2　枪支表面减层油汗混合手印样本　

图3　单一502熏现效果图　

图4　真空金属镀膜集成显现效果图

图5　枪支表面加层油汗混合手印样本　

图6　单一502熏现效果图　

图7　真空金属镀膜集成显现效果图

图8　仅502单一熏现所显手印同样位置在超景深显微镜100倍观测下印纹效果

图9　真空金属镀膜与真空502集合显现手印同样位置在超景深显微镜100倍观测下印纹效果

图10　常规方法显现潮湿塑料表面手印

图11　真空金属镀膜显现潮湿塑料手印效果

图12　采用常规化学方法显现POS机消费票据效果

图13　真空金属镀膜显现POS机消费票据手印效果

图14　采用常规化学方法显现高铁车票效果

图15　真空金属镀膜显现高铁车票手印效果

2.4单因素优化实验

镀显距离即客体（以热敏纸为例）与金属蒸发皿的距离，显现角度即加载客体的水平夹角，合适的距离、角度可保证客体显现厚度浓淡适宜；电流加载时间即金丝蒸发皿加电时间，加电速度决定金丝蒸腾的速度，蒸腾速度快会使金具有更强的穿透力，更好地渗入汗液物质，提升客体镀显效果。我们采用单因素实验设计原理，多次实验，验证得到镀显距离、角度及电流加载时间等要素的最佳水平，进而优化真空金属镀膜显现方法效能。实验表明，镀显距离约为40 cm时，显现效果最佳（表1），显现角度约为30°时，显现效果最佳（表2）；电流加载时间约为1s时，显现效果最佳（表3）。

表1　距离变化显现效果　　（cm）

表2　角度变化显现效果　　（°）

表3　时间变化显现效果　　（s）

3　结果与讨论

应用真空镀膜及真空502集成模式显著提升了油汗混合、金属表面等疑难手印的显现效果；经过反复实验验证，在优化的真空金属镀膜显现模式下，热敏纸、潮湿物体等疑难手印显现效果明显优于常规方法，很好地解决了此类物证疑难手印的提取难题，为司法鉴定痕迹检验技术创新了应用手段，已在多起重特大案件中发挥了关键作用。

真空金属镀膜显现仪作为新式集成显现设备，工作核心为机械泵与扩散泵的准确、完全切换，应定期保养泵机。镀显抽真空时间视客体性质决定，应尽量缩小样本体积，并保持干燥。对样本进行金镀膜时，蒸发皿瞬间发出强光，需佩戴防护眼镜观察。对样本进行锌镀膜时，应根据参照样本显出情况，合理控制镀锌时间，及时关闭蒸发挡板，防止显现过度。

参考文献：

［1］赵向欣.中国刑事科学技术大全指纹技术［M］.北京：中国人民公安大学出版社，2003：295-298.

（本文编辑：钱煌贵）

Study of Developing Difficult Latent Fingerprints by a Modified Vacuum Metal Coating Method

LIANG Yan-lin1，GAO Wei2，ZHANG Lei2，XUE Fan2，ZHANG Yun1
（1. Shanghai Key Laboratorg of Crime. Scene Evidence，Institute of Forensic Science，Shanghai Municipal Public Security Bureau，Shanghai 200083，China；2. Institute of Forensic Science，Yangpu Branch of Shanghai Municipal Public Security Bureau，Shanghai 200090，China）

Abstract:Objective To develop latent fingerprints on difficult objects including guns，damp objects and thermal paper by the vacuum metal coating method. Method Using the 502 glue，the developing procedure was modified. Factors including distance，angle and electric current time were optimized. Results The best results were achieved with the optimized working conditions. The technical problems like the discoloration of thermal paper and the deformation of damp objects were solved. Latent fingerprints on oil，metal and other difficult objects were successfully developed. Conclusion The established method enhances the success rate of collecting difficult latent fingerprints and provides technical reference to forensic practice.

Key words:vacuum metal coating；gun；damp object；thermal paper；optimization and integration

中图分类号:DF794.1

文献标志码:A

doi:10.3969/j.issn.1671-2072.2016.03.009

文章编号：1671-2072-（2016）03-0053-05

收稿日期：2015-06-15

作者简介：梁彥林（1981—），男，工程师，硕士，主要从事痕迹检验研究工作。E-mail：103609624@qq.com。