基于藍(lán)光激發(fā)熒光現(xiàn)象快速鑒別靜電復(fù)印紙

崔連義

(遼寧警官高等?？茖W(xué)校，遼寧大連，116036)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及辦公自動(dòng)化的日益普及，復(fù)印文件、打印文件隨處可見(jiàn)，涉及靜電復(fù)印紙的案件也日益增多，如偽造或變?cè)斓闹匾募⒑贤?、借條、收據(jù)，寫有反動(dòng)言論的標(biāo)語(yǔ)、傳單，以及刑事案件中涉及的各種信件等。在上述案件中經(jīng)常需要對(duì)紙張進(jìn)行比對(duì)檢驗(yàn)，區(qū)分紙張的種類、品牌、批次，為偵破案件提供線索、指明方向、縮小偵查范圍;為證實(shí)犯罪提供科學(xué)的依據(jù)。

目前，靜電復(fù)印紙檢驗(yàn)方法主要為光譜法［1-3］和色譜法［4］，這兩種方法均具有一定的適用范圍，各有優(yōu)點(diǎn)和不足。光譜法操作簡(jiǎn)便、快速，但測(cè)試的是紙張中紙漿、膠料、填料和色料的總成分，其鑒別能力受到一定限制;色譜法靈敏度高，但操作繁瑣，破壞檢材。本實(shí)驗(yàn)利用文檢儀配置的LUMI(藍(lán)光)對(duì)A4靜電復(fù)印紙的種類鑒別進(jìn)行研究，旨為靜電復(fù)印紙的檢驗(yàn)鑒定提供一種簡(jiǎn)便、快捷、不損壞檢材的新的檢驗(yàn)方法。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

從市場(chǎng)上收集常見(jiàn)品牌且規(guī)格為A4、70 g/m2的靜電復(fù)印紙共30種。其中不同廠家、不同品牌靜電復(fù)印紙共20種，相同廠家、不同品牌的靜電復(fù)印紙共7種 (共來(lái)自3個(gè)廠家)和3種不同生產(chǎn)批次的“欣樂(lè)”牌靜電復(fù)印紙。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

瑞士寶捷拿公司的Docubox Digital文檢儀，配置光源有:紫外燈 (365 nm、313 nm、254 nm)，紫外/紅外透射光 (紫外365 nm，紅外鹵素?zé)?，LUMI(藍(lán)光)，紅外/可見(jiàn)入射光源，可見(jiàn)光光源;檢測(cè)器:高分辨率內(nèi)置冷紅外彩色數(shù)碼攝像系統(tǒng)，光譜范圍350～1000 nm;軟件:PIA-6軟件。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

直接將紙張樣品置于文檢儀檢驗(yàn)臺(tái)上，點(diǎn)擊光源菜單里的LUMI(藍(lán)光)光源，選擇DOCU激發(fā)濾色片 (380～570 nm)，715 nm截止濾色片，放大15倍，光圈1.4，觀察熒光現(xiàn)象。

1.4 不同取樣位置的熒光現(xiàn)象測(cè)試

分別對(duì)同一批次生產(chǎn)的多張靜電復(fù)印紙、同一張靜電復(fù)印紙的不同位置及紙張的正反面進(jìn)行測(cè)試，觀察其熒光現(xiàn)象，以考查取樣位置對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。

1.5 紙張老化

紙張的老化方法、條件及時(shí)間詳見(jiàn)表1。

2 結(jié)果和討論

2.1 紙張種類鑒別

2.1.1 不同廠家、不同品牌靜電復(fù)印紙的鑒別

相同實(shí)驗(yàn)條件下，不同紙張的熒光現(xiàn)象不同，根據(jù)紙張中是否存在熒光纖維條和熒光點(diǎn)、熒光纖維條和熒光點(diǎn)的強(qiáng)弱以及分散的稀疏程度、熒光纖維條的形態(tài)、熒光點(diǎn)的大小等特征可對(duì)不同廠家、不同品牌的靜電復(fù)印紙進(jìn)行種類鑒別。將20種紙樣分8類，具體熒光現(xiàn)象詳見(jiàn)表2。圖1～圖8分別為Ⅰ～Ⅷ類代表紙樣的熒光現(xiàn)象圖。

表1 紙張老化方法及條件

2.1.2 相同廠家、不同品牌靜電復(fù)印紙的鑒別

相同實(shí)驗(yàn)條件下，相同廠家、不同品牌的靜電復(fù)印紙，其熒光現(xiàn)象不同。以昆山亞龍紙制品有限公司生產(chǎn)的“尖兵” “廣利”和“藍(lán)旗艦”牌靜電復(fù)印紙為例，其熒光現(xiàn)象如圖9所示。由圖9可知，“尖兵”牌紙樣上分散著熒光纖維條和熒光點(diǎn)，熒光強(qiáng)度較強(qiáng)，熒光纖維條較短;“廣利”牌紙樣也有熒光纖維條和熒光點(diǎn)，但熒光強(qiáng)度較弱，熒光纖維條纖細(xì)且較長(zhǎng)，熒光點(diǎn)較少且不清晰;“藍(lán)旗艦”牌紙樣則未觀察到熒光現(xiàn)象。

2.1.3 相同品牌、不同批次靜電復(fù)印紙的鑒別

相同實(shí)驗(yàn)條件下，相同品牌、不同批次“欣樂(lè)”牌靜電復(fù)印紙 (編號(hào)1#、2#、3#)，其熒光現(xiàn)象不同，如圖10所示。由圖10可知，1#紙樣由粗短的熒光纖維條和熒光點(diǎn)構(gòu)成，分布較稀疏，熒光強(qiáng)度強(qiáng);2#紙樣除少量的粗短熒光纖維條和熒光點(diǎn)外，還含有纖細(xì)的熒光纖維條，粗纖維條分布稀疏，熒光強(qiáng)度較強(qiáng)，細(xì)纖維條分別較密集，熒光強(qiáng)度較弱;3#紙樣主要由纖細(xì)的熒光纖維條構(gòu)成，同等條件下，熒光強(qiáng)度較弱。

表2 紙樣的熒光現(xiàn)象

圖1 “欣樂(lè)”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖2 “雅宜”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖3 “雪娃”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖4 “百旺”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖5 “金雅”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖6 “安妮”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖7 “蘭鳥(niǎo)”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖8 “天章龍”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖9 “尖兵”、“廣利”和“藍(lán)旗艦”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

圖10 不同批次“欣樂(lè)”牌紙樣的熒光現(xiàn)象

2.2 不同取樣位置對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響

相同廠家、相同品牌、同一批次紙張不同位置的測(cè)試結(jié)果表明，僅有熒光纖維條或熒光點(diǎn)比較稀疏的紙樣受紙張位置的影響，如“金雅”牌 (圖5)和“安妮”牌 (圖6)紙樣的個(gè)別位置未觀察到熒光現(xiàn)象，但此種現(xiàn)象可在減小放大倍數(shù)、增大紙樣觀察面積到2 cm×2 cm時(shí)消除，其余紙樣只需0.5 cm×0.5 cm的觀察面積即可。

2.3 紙張老化對(duì)熒光現(xiàn)象的影響

紙張經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的保存和使用會(huì)逐漸老化。實(shí)驗(yàn)分別對(duì)經(jīng)過(guò)熱老化、紫外光老化和自然光老化后的紙張進(jìn)行測(cè)試觀察。結(jié)果表明，經(jīng)熱老化和紫外光老化的樣品，其熒光現(xiàn)象無(wú)明顯變化。經(jīng)自然光老化的樣品，有部分樣品當(dāng)肉眼觀察到明顯變黃 (日光直射1個(gè)月以上)時(shí)，因背景發(fā)生了變化，導(dǎo)致觀察到熒光現(xiàn)象明顯增強(qiáng)，原來(lái)不清晰的熒光纖維條亮度增加，最終觀察到熒光纖維條由稀疏變密集，如圖11所示。肉眼觀察紙張未發(fā)生顏色變化的樣品，其熒光現(xiàn)象未見(jiàn)明顯變化。

圖11 自然光老化紙樣的熒光現(xiàn)象

3 熒光現(xiàn)象機(jī)理分析

紙張主要由植物纖維、膠料、填料和色料等成分組成。紙樣中觀察到的熒光纖維條應(yīng)為紙漿中纖維產(chǎn)生的熒光。因?yàn)槔w維具有光致發(fā)光的特性，紫外輻射、可見(jiàn)光及紅外輻射均可引起光致發(fā)光，如熒光。不同紙張生產(chǎn)廠家選用的紙漿原料不同，即纖維成分不同，在藍(lán)光激發(fā)下，纖維熒光的有無(wú)和強(qiáng)弱不同，同時(shí)不同廠家的不同制漿工藝導(dǎo)致纖維的長(zhǎng)短、粗細(xì)、卷曲、扭結(jié)等形態(tài)不同［5-7］，不同廠家以及相同廠家生產(chǎn)的不同品牌、不同批次的紙張，不同成分的纖維配比以及纖維的分布密度也不同，因此觀察到熒光纖維條的形態(tài)、分散程度不同。紙樣中的熒光點(diǎn)應(yīng)為色料產(chǎn)生的熒光，色料對(duì)可見(jiàn)光短波區(qū)的光線能強(qiáng)烈吸收，并產(chǎn)生熒光。不同廠家生產(chǎn)的紙張色料種類及含量不同，因此熒光點(diǎn)的有無(wú)、強(qiáng)弱及分布密度不同。

4 盲測(cè)實(shí)驗(yàn)

隨意選取20個(gè)紙樣，從1～20隨機(jī)編號(hào)后在實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行觀察，首先根據(jù)紙樣是否具有熒光纖維條和熒光點(diǎn)以及分散程度的明顯差異進(jìn)行種類識(shí)別，如將盲樣中的9#紙樣識(shí)別到第I類，然后將第I類中的4種紙樣分別與9#紙樣同時(shí)置于文檢儀檢驗(yàn)臺(tái)上在實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行比對(duì)觀察，再根據(jù)細(xì)微特征，如熒光纖維條的粗細(xì)、長(zhǎng)短、分散程度和熒光點(diǎn)的大小、分布密度、熒光強(qiáng)弱等特征進(jìn)行比對(duì)檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨意選取的20個(gè)紙樣均可正確做到種類識(shí)別，有12個(gè)紙樣可進(jìn)行同一認(rèn)定。鑒于此，今后還應(yīng)收集更多的紙樣，測(cè)試其熒光現(xiàn)象，建立特征庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)未知紙樣的檢索。另外，值得一提的是紙樣的區(qū)分依據(jù)是熒光纖維條和熒光點(diǎn)的特征，如果僅出現(xiàn)紙樣背景有明暗差異時(shí)，應(yīng)將紙樣旋轉(zhuǎn)方向或互換位置再進(jìn)行觀察。

5 結(jié)論

5.1 根據(jù)紙張不同的熒光現(xiàn)象，可對(duì)不同廠家、不同品牌，相同廠家不同品牌以及相同品牌不同批次的靜電復(fù)印紙進(jìn)行快速鑒別和種類區(qū)分。

5.2 當(dāng)紙樣觀察面積達(dá)到2 cm ×2 cm時(shí)，測(cè)試結(jié)果不受取樣位置的影響。

5.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不受紫外光老化、熱老化的影響，個(gè)別紙樣僅受自然光老化的影響。

5.4 盲測(cè)實(shí)驗(yàn)表明，在有數(shù)據(jù)庫(kù)或標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)紙樣時(shí)，對(duì)未知紙樣，可做到正確的種類區(qū)分。

5.5 采用藍(lán)光激發(fā)熒光現(xiàn)象鑒別靜電復(fù)印紙，該方法新穎、快速、簡(jiǎn)便、不損壞檢材，直觀性強(qiáng)，無(wú)需過(guò)多專業(yè)知識(shí)即可區(qū)分鑒別。

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