新型粉末狀熒光502 熏顯手印熒光波段研究

李 康，涂 霓，李孝君，郝 翔，關(guān) 晨

（1.浙江警察學(xué)院，杭州 310053； 2.湖北警官學(xué)院，武漢 430034；3.公安部物證鑒定中心，北京 100038；4.西安市公安局雁塔分局，西安 710061）

由英國Foster+Freeman 公司推出的新型粉末狀熒光502 是集氰基丙烯酸乙酯和熒光染料于一體的、呈粉末形態(tài)的新型潛在手印熏顯物質(zhì)。該粉末顯現(xiàn)手印，只需一步操作即可完成以往需要兩步處理才能實現(xiàn)的熏顯+熒光染色效果，顯現(xiàn)效果明顯，提高了工作效率，且無需進(jìn)行任何化學(xué)染色處理即可完成，無損生物檢材[1]。筆者對新型粉末狀熒光502 顯現(xiàn)手印的條件進(jìn)行實驗分析，發(fā)現(xiàn)新型粉末狀熒光502 對于絕大多數(shù)非滲透性光滑客體表面上的手印均具有較好的顯現(xiàn)效果，顯現(xiàn)后的手印紋線清晰，具備普通502 膠熏顯的效果。但是，熏顯后熒光觀察波段的選擇是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，因為新型粉末狀熒光502熏顯出的手印在多波段光源的激發(fā)下會產(chǎn)生較強(qiáng)的熒光，特別是一些乳白色、透明或背景顏色干擾較大的非滲透性客體表面上的手印，與背景反差大[2]。為了準(zhǔn)確的掌握其熒光性能，本文在前期研究的基礎(chǔ)[3-5]上，繼續(xù)開展對新型粉末狀熒光502 熏顯手印的熒光光譜的分析研究，對該粉末的熒光光譜進(jìn)行分析測定，以確定其激發(fā)光譜和發(fā)射光譜，從微觀角度深入分析，以更好的運(yùn)用該粉末顯現(xiàn)潛在手印。

1 材料與方法

1.1 實驗儀器與樣品

島津紫外可見近紅外分光光度計SolidSpec-3700（日本島津公司）、Fluorolog3-TAU-P 型熒光光譜儀（法國Jobin Yvon 公司）、新型粉末狀熒光502（英國Foster Freeman 公司）。

1.2 熒光光譜儀參數(shù)設(shè)定

橫坐標(biāo)：×1

縱坐標(biāo)：×1

掃描速度：中等

靈敏度：高

激發(fā)狹縫寬度：2nm

發(fā)射狹縫寬度：2nm

激發(fā)監(jiān)測波長：405nm/480nm/550nm/600nm

發(fā)射波長：360nm

激發(fā)起止波長：235～600nm

發(fā)射起止波長：360～690nm

1.3 操作方法

首先作出一個紫外可見吸收光譜，對熒光粉末進(jìn)行預(yù)掃描，找到其最大吸收波長的位置；從強(qiáng)吸收附近篩選激發(fā)波長，粗掃一下發(fā)射譜，找到發(fā)射峰位置，再監(jiān)測發(fā)射峰做激發(fā)光譜；從激發(fā)光譜中得到最佳激發(fā)波長，再用最佳激發(fā)波長激發(fā)得到發(fā)射光譜。

2 結(jié) 果

利用紫外可見近紅外分光光度計測出該粉末的最強(qiáng)吸收峰在360nm 附近，根據(jù)得出實驗數(shù)據(jù)后，利用電腦軟件繪出光譜圖（見圖1）。選擇強(qiáng)吸收波長360nm 作為最佳激發(fā)波長來找到發(fā)射峰位置（見圖2）。發(fā)射峰有兩個，分別為405nm 和480nm，使用這兩個峰值作為激發(fā)監(jiān)測波長分別得到兩個激發(fā)譜圖（見圖3、圖4）。

根據(jù)圖3 和圖4 的不完整峰型，再次調(diào)整監(jiān)測波長的范圍，選擇監(jiān)測波長550nm 和600nm 再次進(jìn)行掃描，結(jié)果見圖5、圖6。至此，激發(fā)光譜圖的峰型完整，峰值明顯，且在波長大于600nm 時幾乎沒有發(fā)光。因而，此激發(fā)光譜圖為激發(fā)光源的選擇提供了可靠的參考。

根據(jù)得到的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜圖（見圖7）可知，該粉末的激發(fā)光譜范圍較寬，在波長為235nm～580nm 范圍內(nèi)均可進(jìn)行激發(fā)，具有廣譜性。其中對波長在530nm 附近的激發(fā)光具有最大峰值，即熒光強(qiáng)度最大，對450nm 和360nm 附近的光也具有很高的吸收峰值。在熏顯手印后可以在紫外、紫光、藍(lán)光、黃光、綠光范圍內(nèi)進(jìn)行激發(fā)，斯托克斯偏移較大，偏移量為45nm，熒光亮度高，在觀察熒光效果時能夠很好的消除背景熒光的干擾，也便于選擇濾光片，進(jìn)而得到熒光效果良好的手印。

3 驗 證

在對粉末進(jìn)行熒光光譜測定后，得到了熒光觀察波段的范圍，但拍攝記錄的手印熒光效果圖除了主要受到熏顯物質(zhì)熒光性能的影響外，還與激發(fā)光源的品質(zhì)、濾光片的透過性能以及檢材自身（背景熒光）的發(fā)光特點有關(guān)。不同客體表面有著不同的性質(zhì)，大多都具有光致發(fā)光的特點，這樣對不同的客體應(yīng)當(dāng)根據(jù)其固有的發(fā)光特性來選擇合適的激發(fā)光源。根據(jù)熒光光譜圖可以選擇的激發(fā)光源的中心波長有254nm、365nm、405nm、455nm、470nm、500nm和530nm，相應(yīng)的濾光片的截止波長分別為295nm、420nm、455nm、495nm、530nm、570nm 和590nm。為此，選取了白色搪瓷盤作為實驗客體，在使用熒光粉末熏顯后利用不同激發(fā)光源進(jìn)行激發(fā)實驗，熒光效果良好，如圖8 所示，365nm 長波紫外激發(fā)是使用德國全光譜CCD 數(shù)碼物證攝像系統(tǒng)拍攝記錄的，其熒光效果表現(xiàn)為亮條紋狀的黑白手印。

圖1 吸收光譜Fig.1 Absorption spectrum

圖2 發(fā)射光譜Fig.2 Emission spectrum

圖3 波長為405nm 的激發(fā)光譜Fig.3 Excitation spectrum at 405nm

圖4 波長為480nm 的激發(fā)光譜Fig.4 Excitation spectrum at 480nm

圖5 波長為550nm 的激發(fā)光譜Fig.5 Excitation spectrum at 550nm

圖6 波長為600nm 的激發(fā)光譜Fig.6 Excitation spectrum at 600nm

圖7 激發(fā)光譜和發(fā)射光譜Fig.7 Excitation spectrum and Emission spectrum

圖8 手印在不同激發(fā)波段條件下熒光效果Fig.8 Fingerprints’ fluorescent effect in different excitation spectra

4 討 論

通過對新型粉末狀熒光502 的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜的測定，可以確定熏顯后手印的熒光激發(fā)光源的波段在波長為235nm～580nm 范圍內(nèi)，具有廣譜性。對波長在530nm 附近的激發(fā)光具有最大峰值，即熒光強(qiáng)度最大，對360nm 和450nm 附近的光也具有極高的吸收峰值。手印熒光效果除了主要受到熏顯物質(zhì)熒光性能的影響外，還與激發(fā)光源的品質(zhì)、濾光片的透過性能以及檢材自身（背景熒光）的發(fā)光特點有關(guān)。不同客體表面有著不同性質(zhì)，大多都具有光致發(fā)光的特點，這樣對不同的客體應(yīng)當(dāng)根據(jù)其固有的發(fā)光特性來選擇最佳的激發(fā)光源。

[1] 李康，唐衛(wèi)軍，樸相杰，等.基于PolyCyano UV 粉末顯現(xiàn)手印的新技術(shù)[J].刑事技術(shù)，2013(4)：51-53.

[2] 李康，李孝君，常柏年.新型熒光502 粉末與502 膠+熒光染色顯現(xiàn)潛在手印的比較[J].中國司法鑒定，2014(1)：80-85.

[3] 李康，李孝君，常柏年.運(yùn)用PolyCyano UV 粉末熏顯手印的最佳濃度探究[J].刑事技術(shù)，2013(6)：27-29.

[4] 李康，周亮，貢獻(xiàn)，等.新型粉末狀熒光502 顯現(xiàn)手印的最佳溫濕度探究[J].湖北警官學(xué)院學(xué)報，2014(1)：169-172.

[5] 李康，張啟輝，李孝君，等.新型粉末狀熒光502顯現(xiàn)手印的最佳時間探究[J].湖北警官學(xué)院學(xué)報，2014(2)：172-174.