光照条件对长余辉材料显现手印效果影响的研究

欧阳常青，吴迎冬

（1湖南警察学院 湖南 长沙 410038；2湖南省岳阳市公安局 湖南 岳阳414000）

1 引言

光学手印显现方法因不对现场手印产生破坏而被越来越广泛的应用。常见光学显现法有多波段光源分色照相、荧光照相、定向发射照相、偏振光照相、红紫外反射照相、红紫外发光照相等，使用起来多数比较麻烦。长余辉材料是一种在受到太阳光或紫外光等光源照射后能将光能储存起来、停止光照后又能缓慢地将储存的能量以可见光的形式释放出来的新型功能材料[1]。长余辉材料激发后荧光发光期长达十几小时，在显现现场手印时具有独特的优势。在使用长余辉材料显现现场手印过程，光照条件对显现效果产生较大的影响。通过实验研究，明确手印显现效果维持到最佳范围所需要的光照条件，对于将这种简便易用的手印显现材料运用于案件现场勘查工作有着较大的推进作用。

2 长余辉材料光学性能

长余辉材料的光学性能对其显现手印的效果有着重要的影响。Rt-8c型长余辉材料在手印显现领域已经得到一定的应用，本文重点

研究光照条件对Rt-8c型长余辉材料显现效果的影响情况。Rt-8c型长余辉材料的激发光谱为波长在300nm～480nm的宽带谱，在395nm和423nm处各有一发射峰，峰值为423nm。常温下用418nm光激发，获得发射光谱，谱带范围为450nm～600nm，峰值为512nm，荧光呈黄绿色。长余辉材料余辉衰减曲线为双曲线形式(Ⅰ∝t-n，n≈ 1.1)[2]。

3 余辉强度及余辉时长与长余辉材料显现效果的关系

长余辉材料作为光致发光材料，其显现效果的好坏与否取决于被光照激发后，其自身所散发的荧光的强度即余辉强度。而要对其进行拍照固定则需要长余辉材料所散发的荧光持续时间充足，以便于拍照固定，其荧光持续时间即余辉时长。所以，余辉强度影响显现效果的好坏，强度越高指纹纹线则越清晰，而余辉时长则对拍照固定有一定影响。因此，研究光照条件对于长余辉材料显现手印效果的影响，首先需要研究光照条件对于余辉时长及余辉强度的影响规律。本文通过实验方法对光照条件对于余辉时长及余辉强度的影响规律进行了研究。

4 光照条件对长余辉材料余辉时长的影响

4.1 实验器材

佳能60D数码相机，Rt-8c型长余辉材料粉体（淡黄色，比重 3.6g/cm3，粒度50μm～100μm），无碳纤维纸，Copy Light（SLSCL-150 Max~250V 150W）小夜灯，日光灯等。

4.2 实验条件选择

4.2.1 实验客体的选择 因长余辉材料附着力较弱，所以其对光滑客体表面上的指纹的显现效果较差。而无碳纤维纸作为纸质客体，长余辉材料对其表面的附着力较强，对于无碳纤维纸表面的潜指纹显现效果好。同时无碳纤维纸背景色单一，且表面无明显花纹，而且渗透性极佳，因此无碳纤维纸是长余辉材料显现潜指纹的最佳客体。

4.2.2 光照时间条件的选取 在光照时间对长余辉材料余辉时长及余辉强度的影响的测定实验中，选取的光照时间分别为1s,15s,30s,1min,3min,5min。其中光照时间为1s，为模拟长余辉材料仅被光源闪过的极端情况，光照时间为15s及30s是模拟对长余辉材料进行正常较短时间的光照激发，而光照时间1min,3min,5min则是模拟对长余辉材料进行正常较长时间的光照激发。

4.2.3 光照强度条件的选取 在光照强度对长余辉材料余辉时长及余辉强度的影响的测定实验中，选取的光照强度分别为7.532Lux，100Lux，1614Lux。其中光照强度为7.532Lux的为小夜灯，是目前常见光源中光照强度近乎最低的光源。而光照强度为100Lux的为日光灯，是目前常见光源中最为普遍的光源，而光照强度为1614Lux的为CopyLight，模拟的是特定的不常见的强光源。

4.3 实验方法

4.3.1 光照时间对余辉时长的影响 在数张无碳纤维纸上留下汗潜手印，并用长余辉材料对客体进行处理。然后将处理后的客体放在同一盏灯下进行光照激发，光照时间分别为1s,15s,30s,1min,3min,5min。激发完成后将其放在暗室中，对其进行观察并记录其余辉时长。

4.3.2 光照强度对余辉时长的影响 在数张无碳纤维纸上留下汗潜手印，并用长余辉材料对客体进行处理。然后将处理后的客体分别放在小夜灯，日光灯，Copy Light下进行光照激发，光照激发时间为15s。激发完成后将其放在暗室中，对其进行观察并记录其余辉时长。

4.4 实验结果

4.4.1 光照时间对余辉时长的影响 各光照时间下长余辉材料的余辉时长观察记录如表1。

表1 光照时间对余辉时长的影响

上表说明：光照时间大于15s的其可拍照固定时间均趋于7分钟左右，可通过肉眼在暗室环境下观察到清晰纹线的时间均趋于12分钟左右。因此，在光照时间超过一定程度时（约15s）其余辉时长将不会有明显变化，而低于一定程度时，其光照时间越短则余辉时长越短。

4.4.2 光照强度对余辉时长的影响 各光照强度下长余辉材料的余辉时长观察记录如表2。

表2 光照强度对余辉时长的影响

上表说明：当光照强度约为7.5Lux时其余辉时长远小于光照强度为100Lux与1614Lux的光源，而当光源光照强度为100Lux时，其余辉时长与光照强度为1614Lux的余辉时长较为相近，所以可以判断最佳光照强度应略大于100Lux。因此，在光照强度超过一定程度时（约130Lux ）其余辉时长将不会有变化，而低于一定程度时，其光照强度越低则余辉时长越短。

5 光照条件对长余辉材料余辉强度的影响

5.1 实验方法

5.1.1 光照时间对余辉强度的影响 选取无碳纤维纸作为客体，在数张无碳纤维纸上留下指纹，并用长余辉材料对客体进行处理。然后将处理后的客体放在同一盏灯下进行光照激发，光照时间分别为1s,15s,30s,1min,3min,5min。激发完成后对其拍照固定，并对显现效果进行观察记录。

5.1.2 光照强度对余辉强度的影响 选取无碳纤维纸作为客体，在数张无碳纤维纸上留下指纹，并用长余辉材料对客体进行处理。然后将处理后的客体分别放在小夜灯，日光灯，Copy Light下进行光照激发，光照激发时间为15s,并另外选取一组客体使用小夜灯进行光照激发，光照激发时间为5min。激发完成后对其拍照固定，并对显现效果进行观察记录。

5.2 实验结果

5.2.1 光照时间对余辉强度的影响 通过实验结果对比可以得出：光照时间为1s的检材相较其他检材更为暗淡，而光照时间达到15s以上的检材其余辉强度并无明显区别。因此我们可知在光照时间超过一定程度时（约15s）其余辉强度将不会有变化，而低于一定程度时，其光照时间越短其余辉强度越弱。

5.2.2 光照强度对余辉强度的影响 通过实验结果对比可以得出：光照强度为7.532Lux的小夜灯在相同光照激发时间下，长余辉材料的余辉强度远低于光照强度为100Lux的日光灯与光照强度为1614Lux的Copy Light，但光照强度为100Lux与光照强度为1614Lux在一定的光照激发时间条件下，其余辉强度并无明显区别。同时通过另一组对照实验发现：小夜灯在延长了光照激发时间后，其余辉强度与其他两项并无区别，由此可见，影响长余辉材料的余辉强度的因素在于光通量，即达到一定光通量之后其余辉强度将不再变化。

6 分析与讨论

实验结果表明，当光照时间低于一定时长时，光照时间越长，其余辉时长越长，其余辉强度越大，即显现效果越好；当光照强度低于一定强度时，光照强度越强，其余辉时长越长，其余辉强度越大，即显现效果越好。而起决定作用的是光通量，当光通量达到一定数值后，长余辉材料显现手印的效果将基本维持不变，但即使显现效果最弱时仍略强于手印遗留物质产生的荧光。

若要使长余辉材料获得最佳显现效果，其光照条件为光照强度超过130Lux的光源持续照射15s以上，此时长余辉材料的余辉时长与余辉强度均可达到最佳，即长余辉材料的显现手印效果可以达到最佳。光通量是影响长余辉材料的余辉强度的关键因素，当光照强度较低时，可通过延长光照时间的方式得到足够的光通量，以获得长余辉材料的显现手印的最佳效果，若光照时间较短时，也可通过增加光源的光照强度使长余辉材料的显现效果达到最佳。

虽然长余辉材料的余辉时间长，但其可供拍照固定手印的时间较短。可以考虑对长余辉材料进行改性以增强其高余辉强度的持续时间[3]，并对不同客体上潜指纹显现效果达到最佳所需的光照条件及其他影响长余辉材料显现手印效果的因素进行深入研究，使长余辉材料在手印显现领域发挥更大的作用。