真空金屬鍍膜集成優(yōu)化顯現(xiàn)疑難手印的研究

梁彥林，高偉，張磊，薛帆，張赟（.上海市公安局刑事科學技術研究管理中心上海市現(xiàn)場物證重點實驗室，上海00083；.上海市公安局楊浦分局刑事科學技術研究所，上海00090）

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真空金屬鍍膜集成優(yōu)化顯現(xiàn)疑難手印的研究

梁彥林1，高偉2，張磊2，薛帆2，張赟1
（1.上海市公安局刑事科學技術研究管理中心上海市現(xiàn)場物證重點實驗室，上海200083；2.上海市公安局楊浦分局刑事科學技術研究所，上海200090）

摘要：目的簡述真空金屬鍍膜顯現(xiàn)手印的原理，采用真空金屬鍍膜的方法成功顯現(xiàn)槍支、潮濕物體、熱敏紙等疑難客體手印。方法通過與真空502熏現(xiàn)法的有機集成，創(chuàng)新應用技術，確定最佳程序；深入分析優(yōu)化鍍顯距離、角度及電流加載時間等顯現(xiàn)要素，單因素實驗比較尋找出最優(yōu)工作模式。結果確保了鍍顯應用績效最大化，有效解決熱敏紙表面變色、潮濕物體變形等處置難題，有效克服油汗混合、金屬客體等疑難手印處置瓶頸。結論豐富了痕跡檢驗新技術手段，切實提升現(xiàn)場潛在疑難手印的采集率，為司法鑒定實踐提供技術參考。

關鍵詞：真空金屬鍍膜；槍支；潮濕物體；熱敏紙；優(yōu)化集成

本文緊密結合案件實際，優(yōu)化真空金屬鍍膜顯現(xiàn)技術，有效集成多元工作模式，形成實用、穩(wěn)定的司法鑒定技術手段，顯著改善現(xiàn)場疑難手印顯現(xiàn)效果，滿足實踐需求。

1　原理

真空金屬鍍膜顯現(xiàn)是由于手印留痕部位與其他客體表面部位附著金屬膜層存在差異，金屬蒸發(fā)并沉積在客體表面會形成色差金屬膜，通常采用金、鋅兩次鍍膜。首次鍍金時，客體表面沉積一層很薄的金膜，在印紋部位金原子會滲透到紋線內(nèi)部。再次鍍鋅時，由于物理性質(zhì)差異及金作用，鋅原子無法滲透，在無紋線客體表面覆蓋金。因此，在兩次鍍膜后，金屬沉積效果各異，客體背景出現(xiàn)明顯反差，形成金屬膜分布差異的手印紋線［1］。顯現(xiàn)基本流程如圖1所示。

圖1　真空金屬鍍膜顯現(xiàn)基本流程圖

油汗混合手印是現(xiàn)場常見疑難手印，處置較為棘手，刷顯易使其模糊，懸浮液法由于油的特性原因顯現(xiàn)顆粒較難附著印紋，502單一熏現(xiàn)則由于油的干擾而無法充分反應，最終導致無法顯現(xiàn)。對于減層油汗混合手印，油膜面積大于手印面積，油膜對于印紋形成擠壓作用，印紋輪廓逐漸縮小，印紋細節(jié)整體變細至粘連；而加層油汗混合手印，手印中油膜質(zhì)量較大，油膜會連帶印紋發(fā)生擴散，印紋輪廓逐漸變大，印紋細節(jié)膨脹至虛化，可見油對手印本身的影響較大，如不能快速地減少客體表面油膜附著量，手印最終會變淡甚至消失。尤其在涉槍案件現(xiàn)場中，槍支等金屬表面往往留有油汗混合手印，顯出與否至關重要。在處理油汗混合手印時，可先使用真空502熏現(xiàn)，手印紋線中遺留的水分、氨基酸等含OH-的物質(zhì)可最大限度上被充分聚合。此時，紋線中仍大量含有油成分，其不與502反應，視覺上紋線與背景反差并不明顯。再次對該手印進行真空金屬鍍膜處理，真空腔體高溫蒸發(fā)源工作溫度最高達1132℃，真空度可達10～4托，紋線中的油在高溫、高壓的作用下，被充分抽干、蒸騰，而502熏現(xiàn)生成物不受干擾。大量金原子均勻、完全揮發(fā)、滲透至502熏現(xiàn)生成物內(nèi)，堆積在高聚物微觀氣孔內(nèi)部等處，由于油分的完全揮發(fā)，鋅可均勻、完全附著于客體表面，進一步擴大印紋反差，使手印完整顯出。潮濕物體多為非滲透性，物面被浸濕，表面手印物理性質(zhì)發(fā)生改變，極大地影響常規(guī)方法的顯現(xiàn)效果，常用干燥法、502熏顯、小顆粒法處理，易造成背景污染、印紋殘缺、附著力差、顯速慢等現(xiàn)象，已成為顯現(xiàn)難題。而對此類手印進行真空金屬鍍膜時，真空腔體高溫熱輻射客體表面，物面水分快速汽化并抽出，手印最大化保持原始狀態(tài)，金屬原子有效附著，實現(xiàn)無損顯現(xiàn)，從而將手印快速、完全顯出。

隨著消費業(yè)態(tài)的日益豐富，熱敏紙已成為日常生活的必需品，其表面多會遺留關系人手印。在刑事偵查中，因其使用的廣泛性及特殊性，往往會成為主要甚至唯一物證。熱敏紙面較光滑，屬滲透性客體，表面附有化學熱敏藥膜涂層，遇極性試劑乙酸、丙酮、乙酸乙酯等，紙面會瞬間變灰或黑色，形狀改變，票據(jù)上文字信息也無法使用，因此常規(guī)化學顯現(xiàn)無法實施，對于較新鮮的熱敏紙手印可直接刷顯，但實際顯現(xiàn)靈敏度低；熱敏紙手印已成為明顯制約現(xiàn)場痕跡采集率的疑難手印。真空金屬鍍膜顯現(xiàn)時，在顯現(xiàn)腔體中，金屬物質(zhì)被充分蒸騰，可均勻、完全地接觸人體汗液物質(zhì)，靈敏度高，顯現(xiàn)過程系物理反應，無任何極性試劑參與，確保熱敏紙不受色變形變的干擾。

2　材料與方法

2.1實驗器材

槍支、槍油、塑料、熱敏紙（高鐵車票、購物票、POS消費票），真空鍍膜手印顯現(xiàn)儀，金絲，鋅粒，真空502熏現(xiàn)設備，專用“502”膠水，PL-500型多波段光源、數(shù)碼相機、翻拍架等。

2.2方法

2.2.1樣本制作

槍支表面涂抹微量槍油，手指正常狀態(tài)下捺印制作汗油混合減層指印樣本；槍支清潔，手指正常狀態(tài)蘸取微量槍油捺印制作汗油混合加層指印樣本。

在相同條件下，同一人在塑料表面捺印汗?jié)撌钟?，用力均勻，放置于水中適時浸泡成潮濕物體手印。

正常狀態(tài)下手指在高鐵車票、超市購物票據(jù)、POS機消費票據(jù)等表面捺印制作汗?jié)撌钟颖?；對部分樣本保?d作為陳舊性客體。

2.2.2顯現(xiàn)流程

真空金屬鍍膜顯現(xiàn)儀連同電源后，腔體處于VENT狀態(tài)，對處于粗真空狀態(tài)的柜內(nèi)充氣，至柜門可開啟。在A、B組金屬蒸發(fā)源內(nèi)各加載0.01g金絲，A組對應SECOND SIDE檔，B組對應FIRST SIDE檔。在內(nèi)外陶瓷坩堝中各加載鋅粒，鋅粒量不大于坩堝一半容積。

在客體架板加載客體，將其以一定的角度及距離固定在懸空支架上，手印面與水平夾角不大于90°，并使手印面對準金屬蒸發(fā)皿。同時，加載顯現(xiàn)觀測參照樣本以比對適合鍍膜狀態(tài)，使用磁性夾固定在觀察窗視場內(nèi)。

閉鎖門栓后運行RUN檔，前級真空閥將關閉，“粗抽真空”閥開啟，系統(tǒng)先使用機械泵，當鍍膜真空度達約100微托時，前級真空管將開啟，腔內(nèi)壓力傳感器示數(shù)為0，擴散泵對腔體進行抽真空至VACUUM READY狀態(tài)，氣壓狀態(tài)指示燈則全部熄滅，顯現(xiàn)腔達到鍍膜要求。

首先，蒸發(fā)金絲對熱敏紙進行第一次鍍膜，金屬蒸發(fā)源選擇GOLD檔，在一定時間內(nèi)順時旋轉(zhuǎn)電流鈕2兩圈至最高值，金瞬時蒸發(fā)，隨即逆旋電流鈕至OFF位。若需蒸發(fā)第二組金絲，可調(diào)整ROTATE檔，腔內(nèi)旋桿會自動旋轉(zhuǎn)180°后止，同時對應第二組金蒸發(fā)皿。蒸發(fā)鋅粒進行第二次鍍膜，金屬蒸發(fā)源選擇ZINC檔，蒸發(fā)源擋板置于OPEN狀態(tài)，順時旋轉(zhuǎn)電流鈕約1/4圈，使電流讀數(shù)為40，鋅粒需蒸騰一定時間顯現(xiàn)。

通過觀測窗時時觀察顯現(xiàn)參照樣本，若有手印顯出，立即逆旋電流鈕至OFF位，蒸發(fā)源擋板置于CLOSED狀態(tài)，擋住鋅粒蒸發(fā)源。將腔體處于VENT狀態(tài)，向顯現(xiàn)腔內(nèi)注入空氣至自然大氣壓，開啟柜門，與金屬蒸發(fā)源保持一定距離取出客體，觀察記錄顯現(xiàn)結果。

油汗混合手印客體先進行真空502熏現(xiàn)，再進行真空金屬鍍膜。

2.3顯現(xiàn)效果對比

利用真空金屬鍍膜與真空502集成顯現(xiàn)油汗混合手印效果明顯優(yōu)于常規(guī)方法，金屬蒸發(fā)原子對手印物質(zhì)附著更為靈敏、充分，印紋顯現(xiàn)更加完全；真空金屬鍍膜顯現(xiàn)潮濕物體手印充分、靈敏、有效避免常規(guī)方法的二次破壞。采用常規(guī)化學方法顯現(xiàn)熱敏紙時，紙面變色痕跡被覆蓋而無法顯現(xiàn)，真空金屬鍍膜顯現(xiàn)熱敏紙手印效果穩(wěn)定，僅與汗液物質(zhì)發(fā)生物理反應，客體背景干擾度低，紋線清晰，具備良好的司法鑒定條件（圖2～15）。

圖2　槍支表面減層油汗混合手印樣本　

圖3　單一502熏現(xiàn)效果圖　

圖4　真空金屬鍍膜集成顯現(xiàn)效果圖

圖5　槍支表面加層油汗混合手印樣本　

圖6　單一502熏現(xiàn)效果圖　

圖7　真空金屬鍍膜集成顯現(xiàn)效果圖

圖8　僅502單一熏現(xiàn)所顯手印同樣位置在超景深顯微鏡100倍觀測下印紋效果

圖9　真空金屬鍍膜與真空502集合顯現(xiàn)手印同樣位置在超景深顯微鏡100倍觀測下印紋效果

圖10　常規(guī)方法顯現(xiàn)潮濕塑料表面手印

圖11　真空金屬鍍膜顯現(xiàn)潮濕塑料手印效果

圖12　采用常規(guī)化學方法顯現(xiàn)POS機消費票據(jù)效果

圖13　真空金屬鍍膜顯現(xiàn)POS機消費票據(jù)手印效果

圖14　采用常規(guī)化學方法顯現(xiàn)高鐵車票效果

圖15　真空金屬鍍膜顯現(xiàn)高鐵車票手印效果

2.4單因素優(yōu)化實驗

鍍顯距離即客體（以熱敏紙為例）與金屬蒸發(fā)皿的距離，顯現(xiàn)角度即加載客體的水平夾角，合適的距離、角度可保證客體顯現(xiàn)厚度濃淡適宜；電流加載時間即金絲蒸發(fā)皿加電時間，加電速度決定金絲蒸騰的速度，蒸騰速度快會使金具有更強的穿透力，更好地滲入汗液物質(zhì)，提升客體鍍顯效果。我們采用單因素實驗設計原理，多次實驗，驗證得到鍍顯距離、角度及電流加載時間等要素的最佳水平，進而優(yōu)化真空金屬鍍膜顯現(xiàn)方法效能。實驗表明，鍍顯距離約為40 cm時，顯現(xiàn)效果最佳（表1），顯現(xiàn)角度約為30°時，顯現(xiàn)效果最佳（表2）；電流加載時間約為1s時，顯現(xiàn)效果最佳（表3）。

表1　距離變化顯現(xiàn)效果　　（cm）

表2　角度變化顯現(xiàn)效果　?。ā悖?/p>

表3　時間變化顯現(xiàn)效果　　（s）

3　結果與討論

應用真空鍍膜及真空502集成模式顯著提升了油汗混合、金屬表面等疑難手印的顯現(xiàn)效果；經(jīng)過反復實驗驗證，在優(yōu)化的真空金屬鍍膜顯現(xiàn)模式下，熱敏紙、潮濕物體等疑難手印顯現(xiàn)效果明顯優(yōu)于常規(guī)方法，很好地解決了此類物證疑難手印的提取難題，為司法鑒定痕跡檢驗技術創(chuàng)新了應用手段，已在多起重特大案件中發(fā)揮了關鍵作用。

真空金屬鍍膜顯現(xiàn)儀作為新式集成顯現(xiàn)設備，工作核心為機械泵與擴散泵的準確、完全切換，應定期保養(yǎng)泵機。鍍顯抽真空時間視客體性質(zhì)決定，應盡量縮小樣本體積，并保持干燥。對樣本進行金鍍膜時，蒸發(fā)皿瞬間發(fā)出強光，需佩戴防護眼鏡觀察。對樣本進行鋅鍍膜時，應根據(jù)參照樣本顯出情況，合理控制鍍鋅時間，及時關閉蒸發(fā)擋板，防止顯現(xiàn)過度。

參考文獻：

［1］趙向欣.中國刑事科學技術大全指紋技術［M］.北京：中國人民公安大學出版社，2003：295-298.

（本文編輯：錢煌貴）

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

中圖分類號:DF794.1

文獻標志碼:A

doi:10.3969/j.issn.1671-2072.2016.03.009

文章編號：1671-2072-（2016）03-0053-05

收稿日期：2015-06-15

作者簡介：梁彥林（1981—），男，工程師，碩士，主要從事痕跡檢驗研究工作。E-mail：103609624@qq.com。