作者单位
摘要
中国政法大学刑事司法学院, 北京 102249
提出了基于NaYbF4∶Ho上转换发光粉末和SrAl2O4∶Eu, Dy长余辉发光粉末的潜在手印无背景显现技术, 旨在显著提高手印显现的信噪比, 并从光谱分析角度对显现信号和背景噪声进行定量评估。 首先, 采用溶剂热法和燃烧法分别制备了NaYbF4∶Ho上转换发光粉末和SrAl2O4∶Eu, Dy长余辉发光粉末。 然后, 对制备发光粉末的微观形貌、 晶体结构、 吸收光谱、 发光性质等进行表征。 经表征, NaYbF4∶Ho上转换发光粉末的微观形貌为纳米圆柱体, 晶体结构为六方晶系, 红外最大吸收波长为976 nm, 受980 nm红外光激发能产生539 nm绿色上转换发光; SrAl2O4∶Eu, Dy长余辉发光粉末的微观形貌为微米多面体, 晶体结构为单斜晶系, 紫外最大吸收波长为331 nm, 受365 nm紫外光激发能产生515 nm绿色长余辉发光。 最后, 将上转换发光粉末和长余辉发光粉末应用于荧光性客体表面的手印显现中, 分别通过上转换发光模式和长余辉发光模式对手印显现效果进行荧光增强, 实现了潜在手印的无背景显现。 本研究还借助视觉效果和光谱表征两种手段分别对手印显现的信噪比进行主观评价和客观分析。 手印显现结果表明, 两种荧光增强模式均能够消除掉客体背景荧光的干扰, 显现后的手印在暗场下发出了明亮的绿色可见光, 且手印与客体之间的颜色反差明显, 具有非常好的视觉效果。 光谱分析结果表明, 手印显现信号与客体背景噪声之间的强度差异显著, 能够达到较高的显现信噪比。 与基于传统荧光粉末的普通荧光模式相比, 上转换发光模式和长余辉发光模式具有高显现信噪比的突出优势。 该研究提出的基于上转换发光粉末和长余辉发光粉末的手印显现与荧光增强方法, 实现了潜在手印的无背景干扰显现, 扩大了稀土发光粉末的应用范围, 拓宽了手印显现方法研究的创新思路。
上转换 长余辉 发光 潜在手印 手印显现 Upconversion Afterglow Luminescence Latent fingerprint Fingerprint development 
光谱学与光谱分析
2023, 43(11): 3427
作者单位
摘要
1 中国刑事警察学院声像检验技术系, 辽宁 沈阳 110035
2 中国刑事警察学院痕迹检验技术系, 辽宁 沈阳 110035
对遗留在客体表面的手印进行提取和鉴定是侦破案件的重要依据。 对在犯罪现场发现的手印进行固定提取时, 首先应该使用没有破坏性的光学无损检验技术。 实践表明光学无损检验技术对于绝大部分光滑客体上的手印都能取得很大的反差和较好的纹线细节, 而对于光滑度较差的客体上的手印则需要使用有损的物理法和化学法对指印进行固定提取。 其中粉末法和熏显法在手印显现中得到了广泛的应用, 但是常用的绝大部分粉末和熏显物质对长期从事手印显现的工作人员身体有较大的毒副作用。 而且绝大部分常用的荧光粉末需要在紫外线的激发下产生荧光, 紫外线激发手印产生荧光的同时也常会激发承痕客体产生很强的背景荧光, 进而降低了手印与背景的反差。 因此寻找一种成本低廉、 无毒无害、 操作简单和应用性广泛的手印显现方法是当务之急。 研究了三种无毒无害、 成本低廉的蔬菜粉末的荧光性能, 并且将其应用于手印显现中。 首先通过荧光分光光度计测定西蓝花粉末、 菠菜粉末和紫菜粉末的荧光激发光谱和荧光发射光谱。 通过荧光测定发现, 西蓝花粉末的荧光比菠菜粉末和紫菜粉末的荧光强很多, 所以选择西蓝花粉末显现犯罪现场常见的疑难客体表面汗潜手印。 实验结果表明: (1)西蓝花粉末、 菠菜粉末和紫菜粉末都能发出荧光, 荧光激发光谱峰值都在417 nm, 荧光发射光谱峰值都在678 nm, 其中西蓝花粉末发出的荧光最强。 (2)将西蓝花粉末用于多色图案干扰的非渗透性和渗透性客体上的汗潜手印的显现中, 在415 nm的紫光的照射下能够发出明亮的红色荧光。 拍照荧光指印时在镜头前加上透过中心波长为680 nm左右的窄带通干涉滤光镜, 结果显示手印纹线与背景反差强烈, 纹线清晰连贯, 消除背景的干扰。 (3)与传统的荧光粉末显现法相比, 该显现方法具有较高的显现灵敏度。 (4)有些客体背景图案在415 nm的紫光的照射下也有发光, 但与西蓝花粉末的非常强的荧光相比, 背景的荧光弱得多, 所以使得手印与背景之间形成了较大的反差并且纹线的细节特征清晰。 (5)粗糙客体上手印的显现也获得了很大的反差, 粗糙的背景没有对纹线形成干扰而形成了清晰连贯的纹线。 (6)实验中使用的市售的西蓝花粉末具有颗粒细小、 吸附能力强等特点, 能够促进手印物质与西蓝花粉末之间的选择性吸附, 进而进一步提高手印显现的灵敏度。
手印显现 蔬菜粉末 可见荧光 潜在手印 Fingerprint development Vegetable powders Visible fluorescence Latent fingerprints 
光谱学与光谱分析
2022, 42(1): 158
李明 1倪龙 1王猛 1朱中旭 1[ ... ]吴建 3
作者单位
摘要
1 中国刑事警察学院刑事科学技术学院, 辽宁 沈阳 110035
3 中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 浙江 宁波 315201
近些年来, 将量子点、 金属及金属氧化物纳米材料、 稀土上转换及下转换发光纳米材料、 荧光碳点、 金属-有机框架材料、 聚集诱导发光材料等新型材料应用于手印显现领域的研究日益增多, 由此衍生出一类新兴的手印显现技术——手印纳米显现技术。 手印纳米显现技术具有操作简单、 方法灵活、 效果显著、 适用广泛等突出优势, 已经成为传统手印显现技术的重要补充。 国内外研究人员对手印纳米显现技术的探索主要集中在显现材料的推陈出新和显现方法的交叉融合两方面, 而对手印显现效果的影响因素及综合评价等研究却较为分散且缺乏系统性。 准确客观地评价手印纳米显现效果对于显现方法的合理选择和物证价值的客观评估都具有非常重要的意义。 该综述从对比度、 灵敏度、 选择性、 毒害性等四方面对手印显现特别是手印纳米显现的效果评价方法进行梳理总结, 并对影响手印纳米显现效果的诸多因素分别进行讨论。 纳米材料的发光性质主要决定了手印显现的对比度, 纳米材料的微观形貌和颗粒尺寸主要决定了手印显现的灵敏度, 纳米材料的吸附性能和表面性质主要决定了手印显现的选择性, 因此可通过调整显现材料的诸多性质来提升改善手印纳米显现的效果。 最后, 对手印纳米显现未来的发展方向提出全新展望。 纳米显现材料必然由单一发光性能向多元发光性能过渡, 由现有材料的借鉴使用向形貌尺寸的精细操控过渡, 由表面简单处理向靶向分子修饰过渡, 由潜在毒害材料向绿色环保材料过渡; 纳米显现方法必然由强背景干扰向弱背景干扰发展, 由细节特征的清晰显现向汗孔特征的清晰显现发展, 由物理吸附向靶向识别发展, 由痕迹物证的高效显现向生物物证的微观无损发展。 同时建议科研人员在注重提升手印显现效果的同时, 更加重视对手印显现效果的定量评价研究, 进而促进手印纳米显现技术体系的完善, 也可使手印纳米显现技术在刑事科学技术领域中发挥出重要的作用。
手印显现 纳米材料 发光 对比度 灵敏度 选择性 毒害性 Fingerprint development Nanomaterials Luminescence Contrast Sensitivity Selectivity Toxicity 
光谱学与光谱分析
2021, 41(9): 2670
作者单位
摘要
1 中国刑事警察学院痕迹检验技术系, 辽宁 沈阳 110035
2 痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室, 辽宁 沈阳 110035
潜在手印的显现技术是刑事科学技术领域中极其重要的一项技术。 在手印显现工作完成后, 研究人员往往依据手印轮廓是否反映完整、 乳突纹线是否清晰连贯、 细节特征是否反映明显、 背景干扰是否影响手印的显现效果。 这是一种主观的评价方法, 其结果缺乏客观性、 准确性和科学性。 为客观、 科学、 全面的定量分析手印显现效果, 本研究结合光谱分析手段对手印显现的对比度进行了系统研究, 最终实现了对手印显现对比度进行准确的定量评价。 首先, 提出了荧光类物质显现手印的对比度(Contrast)这一概念, 即手印显现信号与客体背景噪声之间的对比差异, 该差异由亮度差异(强度因子, Intensity Index, I)和颜色差异(色度因子, Chroma Index, C)共同决定。 其次, 通过光谱仪器和色度软件对客体、 手印显现粉末以及经荧光粉末显现后的手印进行表征, 确定了手印显现对比度的量化方法, 即色度因子C与强度因子I的常用对数值的乘积。 然后, 通过视觉效果主观定性分析与光谱分析方法客观定量分析综合评价手印显现的对比度, 检验了手印显现对比度计算结果的准确性, 成功实现了基于光谱分析方法的手印显现对比度量化。 最后, 结合光谱分析技术从定量的角度详细分析了手印显现对比度的影响因素, 即不同荧光强度、 不同荧光颜色以及不同发光机理的荧光粉末对手印显现对比度的影响。 实验结果表明, 基于光谱分析方法的手印显现对比度量化方法实现了客观、 科学、 全面的定量评价手印显现效果, 并从强度因子和色度因子两个层面上定量分析总结了提高手印显现对比度的途径, 为实践应用中手印显现粉末的选择提供了可靠的理论参考。
手印显现 对比度 强度因子 色度因子 荧光 量化 Fingerprint development Contrast Intensity index Chroma index Fluorescence Quantification 
光谱学与光谱分析
2020, 40(1): 91
作者单位
摘要
1 中国人民公安大学刑事科学技术学院, 北京 100038
2 中国刑事警察学院痕迹检验技术系, 辽宁 沈阳 110035
采用水热法和共沉淀法分别合成了纳米La2(MoO4)3∶Eu荧光材料和纳米Fe3O4磁性材料, 并利用透射电子显微镜、 X射线衍射仪、 荧光光谱仪表征纳米材料的形貌尺寸、 晶体结构、 荧光性能。 经表征, 纳米La2(MoO4)3∶Eu荧光材料的微观形貌为片状结构, 晶体结构为四方晶型, 其发射光谱中出现了Eu3+的特征发射峰; 纳米Fe3O4磁性材料的微观形貌为球形颗粒, 晶体结构为立方晶型, 并具有超顺磁性。 然后, 将以上两种纳米材料以一定比例混合均匀, 制备了具有超顺磁性的La2(MoO4)3∶Eu/Fe3O4纳米荧光粉末。 经表征, 该磁性纳米荧光粉末的微观形貌为片状结构与球形颗粒的混合, 其发射峰位置未发生变化, 而发光强度有所降低, 但仍能够满足指纹显现的需要。 最后, 将制备的纳米磁性荧光粉末用于显现不同类型客体表面的潜在指纹。 显现效果表明, 对于光滑客体表面的指纹, 使用磁性纳米荧光粉末与纳米荧光粉末的显现效果无明显差异; 对于粗糙客体表面的指纹, 使用磁性纳米荧光粉末能够清晰显现出指纹的细节特征, 其显现效果明显优于普通纳米荧光粉末, 并能够有效避免粉末扬尘现象。 本研究制备的纳米磁性荧光粉末是一种理想的指纹显现材料, 其指纹显现具有背景干扰低、 显现效果好、 适用范围广、 无粉末扬尘等优点, 在刑事案件现场具有广阔的应用前景。
纳米材料 指纹显现 磁性 荧光 潜在指纹 Nanomaterials Fingerprint development Magnetic Fluorescent Latent fingerprint 
光谱学与光谱分析
2018, 38(1): 144
作者单位
摘要
中国刑事警察学院痕迹检验技术系, 痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室, 辽宁 沈阳 110035
采用溶剂热法在水和乙二醇的混合溶剂中合成出了高质量的LaPO4∶Ce, Tb纳米荧光粉末。 然后通过透射电子显微镜(TEM)、 粉末X射线衍射(XRD)、 荧光光谱(FS)等表征手段分别对稀土纳米荧光粉末的微观形貌、 晶体类型、 荧光性能进行了表征, 合成纳米荧光粉末的形貌为单分散的纳米棒, 平均长度为700 nm、 平均直径为20 nm, 其晶体结构为单斜LaPO4晶型, 并且在254 nm紫外光照射下能够产生较强的绿色荧光。 最后将合成的纳米荧光粉末应用于光滑客体表面汗潜指纹的无损显现中, 并详细考察了指纹显现的对比度、 灵敏度、 选择性、 背景干扰等指标。 实验结果表明, 使用LaPO4∶Ce, Tb纳米荧光粉末显现的指纹在254 nm紫外光的激发下能够产生明亮的绿色荧光, 指纹乳突纹线部位连贯清晰、 细微特征反映明显, 指纹与客体之间的对比反差强烈、 客体产生的背景干扰较小, 因此该显现方法具有较高的对比度、 灵敏度和选择性。 本显现方法具有操作方法简单、 显现效果优良、 适用范围广泛等优点。 本研究的重要创新之处在于, 经LaPO4∶Ce, Tb纳米荧光粉末显现后的指纹还可以进行后续的DNA提取及检测, 这是传统的指纹显现粉末所不能及的。 本研究为指纹物证和生物物证这两大物证的同时利用提供了有益参考。
指纹显现 无损显现 纳米材料 荧光 Fingerprint development Nondestructive Nanomaterials fluorescence DNA DNA 
光谱学与光谱分析
2016, 36(5): 1412
王猛 *
作者单位
摘要
中国刑事警察学院痕迹检验技术系, 痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室, 辽宁 沈阳 110035
以聚乙烯亚胺(PEI)为修饰剂, 采用水热法合成了荧光强度较高、 颗粒粒径较小的YVO4∶Eu纳米荧光材料, 并讨论了合成该纳米荧光材料的反应机理。 通过透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 红外光谱(FTIR)、 荧光光谱(FS)对纳米荧光材料的粒径形貌、 晶体结构、 表面官能团、 荧光性能进行表征, 该纳米荧光材料的粒径尺度约为30 nm、 形貌为单分散的球形、 晶体结构为四方YVO4晶型、 其表面为PEI修饰, 在254 nm紫外光的激发下能够发射出较强的红色荧光。 将合成的YVO4∶Eu纳米荧光材料应用于常见光滑客体表面汗潜手印的粉末法显现中, 并考详细察了手印显现灵敏度、 抗背景颜色干扰能力等因素的影响。 实验结果显示, 经过YVO4∶Eu纳米荧光材料显现的手印在254 nm紫外灯照射下能够发射出明亮的红色荧光, 手印纹线清晰连贯、 细节特征明显、 对比反差强烈、 背景干扰较小。 与传统的荧光粉末显现法相比, 该显现方法具有较高的显现灵敏度和较低的背景干扰。
手印显现 纳米材料 稀土 潜在手印 荧光 Fingerprint development Nanomaterials Rare earth Latent fingerprints Fluorescence 
光谱学与光谱分析
2015, 35(6): 1601

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