張治國(guó) 楊洪平 陳啟明 顧世翔 陳 迎

（揚(yáng)州市公安局刑警支隊(duì) 江蘇 揚(yáng)州 225000）

1 引言

犯罪嫌疑人在作案過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)用手觸碰到本色木客體，留下汗?jié)撌钟?。由于本色木毛?xì)多孔，具有一定的滲透性，表面也不如玻璃、陶瓷、塑料、瓷磚、不銹鋼等客體光滑，其表面遺留的汗?jié)撌钟≥^難發(fā)現(xiàn)、顯現(xiàn)和提取，顯現(xiàn)提取成功率很低。目前常用的粉末法、茚三酮法、DFO法、硝酸銀法、碘熏法、502膠法等傳統(tǒng)方法，能夠顯現(xiàn)出部分本色木上遺留時(shí)間較短的新鮮汗?jié)撌钟?，但效果一般，顯出率也不高，對(duì)于陳舊性汗?jié)撌钟』緹o(wú)法顯現(xiàn)。為此，我們開展立項(xiàng)研究，依托激光物證勘查儀、手印轉(zhuǎn)印膠等新設(shè)備、新技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)，并創(chuàng)新利用紅外加熱法顯現(xiàn)本色木上汗?jié)撌钟?，顯著提高了手印發(fā)現(xiàn)提取成功率和質(zhì)量，特別是解決了本色木上陳舊性汗?jié)撌钟〉娘@現(xiàn)提取問(wèn)題，進(jìn)一步發(fā)展了手印顯現(xiàn)技術(shù)。

2 木材和本色木

木材是指能夠次級(jí)生長(zhǎng)的植物，如喬木和灌木，所形成的木質(zhì)化組織，是一種天然可再生的原材料，具有種類多、易獲得、易加工、性能優(yōu)、花紋美等特性。日常所稱木材泛指經(jīng)砍伐加工后用于建筑的木制材料。本色木是指未經(jīng)涂飾，保留木質(zhì)本底和特性的木材，常用于家具（桌椅床櫥柜）、建筑（門、窗、地板）、裝飾等生產(chǎn)生活領(lǐng)域，也經(jīng)常被用于制作木棍、斧頭、鋤頭、榔頭、鐵鍬、拖把等工具。

木材的性質(zhì)包括物理性質(zhì)（質(zhì)量、密度、含水率、脹縮性等）、化學(xué)性質(zhì)（含有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等）、力學(xué)性質(zhì)（應(yīng)力和應(yīng)變、彈性和塑性、強(qiáng)度和韌性）、生物學(xué)性質(zhì)（易被微生物分解致敗壞）。

含水率是表示木材含有水分多少的單位。木材根據(jù)含水率不同可以分為生材、濕材、氣干材、窯干材、絕干材，通常所用木材為氣干材，含水率在12%～18%之間，平均為15%[1]。

綜上，木材的密度、含水率、脹縮性、結(jié)構(gòu)特征、紋理、花紋、軟硬等特性決定了本色木非汗?jié)撌钟〉牧夹暂d體，對(duì)汗?jié)撌钟〉某休d和顯現(xiàn)提取都有著重大影響，傳統(tǒng)處理方法難以克服上述因素的干擾，雖然有時(shí)能顯現(xiàn)出部分手印，但對(duì)手印的遺留條件特別是遺留時(shí)間有著苛刻的要求，紋線質(zhì)量不夠穩(wěn)定，受木質(zhì)紋理背景干擾也比較大。

3 實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備

3.1 設(shè)備和試劑

激光物證勘查儀、多波段光源（Superlite 400）、全波段CCD、手印轉(zhuǎn)印膠（深圳福萊思克公司）、電烤箱（西屋牌）、照相機(jī)（Canon 5D MARKⅡ）、502膠（北京牌）、碘、金粉、銀粉、磁性粉、熒光粉、松花粉、茚三酮、茚二酮、DFO、硝酸銀。

3.2 客體

制作本色木客體，選用常見(jiàn)的櫻桃木、水曲柳、核桃木、白臘木、柞木等，切割成20cm、寬4cm、厚0.8cm左右的木條為宜，表面打磨平整。

3.3 樣本制作

室溫18℃～20℃，相對(duì)濕度40%～50%的環(huán)境，由同一捺印人將手洗凈后，自然晾干，5min后在客體上捺印指印樣本，確保汗液量基本相等，然后再按上述步驟制取樣本。分別在避光環(huán)境下放置12h，1d，3d，7d，15d，30d，從而得到陳舊手印樣本。

4 實(shí)驗(yàn)與觀察

4.1 粉末法

分別采用金粉、銀粉、磁性粉、熒光粉、松花粉等對(duì)本色木上遺留的汗?jié)撌钟∵M(jìn)行刷顯和抖顯[2]182-192，比較發(fā)現(xiàn)磁性粉效果較好，遺留12h以內(nèi)的手印效果最佳，3d以內(nèi)的手印能夠顯出，顯現(xiàn)效果見(jiàn)圖1~2。

圖1 遺留12h汗?jié)撌钟〈判苑鬯@效果

圖2 遺留3d汗?jié)撌钟〈判苑鬯@效果

4.2 茚三酮、茚二酮、DFO和硝酸銀法

分別采用茚三酮、茚二酮、DFO和硝酸銀試劑對(duì)本色木上遺留汗?jié)撌钟〉牟课惠p輕點(diǎn)蘸式涂布，干燥后，采用茚三酮、茚二酮和DFO試劑的檢材放入專用熏顯箱熏顯，利用多波段光源觀察，3d以內(nèi)的手印能夠顯出。采用硝酸銀試劑的檢材在日光或紫外燈下照射，直至顯出褐色手印[3]，遺留12h以內(nèi)的手印效果最佳，7d以內(nèi)的手印能夠顯出。相比較而言，硝酸銀的效果要優(yōu)于前3種試劑。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，用茚二酮處理過(guò)的手印，再利用硝酸銀溶液處理，可以有效增強(qiáng)手印紋線，顯現(xiàn)效果見(jiàn)圖3～5。

圖3 遺留3d汗?jié)撌钟∠跛徙y顯現(xiàn)效果

圖4 遺留7d汗?jié)撌钟∠跛徙y顯現(xiàn)效果

圖5 遺留3d汗?jié)撌钟≤岫Y(jié)合硝酸銀顯現(xiàn)效果

茚三酮配方：在100mL無(wú)水乙醇中加入2g茚三酮，完全溶解[4]228-233。

茚二酮配方：0.1g茚二酮完全溶入1mL冰醋酸和9mL乙酸乙酯溶液中，加入90mL石油醚。

DFO配方：將40mL甲醇和20mL冰乙酸混合后，加入0.4gDFO，攪拌溶解，制成DFO儲(chǔ)存液。將60mlDFO儲(chǔ)存液加入940mL三氯三氟乙烷，即制成DFO工作液[5]。

硝酸銀配方：在10ml蒸餾水中加入2g硝酸銀，完全溶解，加入90ml無(wú)水乙醇[4]220-223。

4.3 502貼附法

選用北京牌502膠，用棉簽蘸取后均勻滴在定性濾紙表面，陰干晾至不再粘手，將含有膠液的濾紙貼近客體，直到顯出手印[2]206。遺留12h以內(nèi)的手印效果最佳，1d以內(nèi)較為新鮮的手印能夠顯出，顯現(xiàn)效果見(jiàn)圖6～7。

圖6 遺留12h小時(shí)汗?jié)撌钟?02膠貼顯效果

圖7 遺留1d汗?jié)撌钟?02膠貼顯效果

4.4 碘熏法

將碘顆粒放入加熱皿中，用酒精燈加熱形成碘蒸氣，將檢材至于碘蒸氣范圍內(nèi)熏顯，直至顯出紅褐色手印[4]208-212。為避免碘蒸氣對(duì)人體傷害，操作要在通風(fēng)櫥內(nèi)完成。遺留12h以內(nèi)的手印效果最佳，3d以內(nèi)的手印能夠顯出，顯現(xiàn)效果見(jiàn)圖8～9。

圖8 遺留1d汗?jié)撌钟〉庋Ч?/p>

圖9 遺留3d汗?jié)撌钟〉庋Ч?/p>

4.5 轉(zhuǎn)印膠法

轉(zhuǎn)印膠法是近年來(lái)引進(jìn)的一種提取手印的新方法，該方法通過(guò)專用手印膠與客體沾附，將客體上的手印物質(zhì)轉(zhuǎn)印到手印膠表面，能夠清晰保留紋線并有效去除客體背景干擾，能夠?qū)⑶蛑媸钟∞D(zhuǎn)化成平面手印便于觀察提取，還能夠有效提取保留手印部位的DNA，適用客體種類也很多，其應(yīng)用價(jià)值和潛力十分廣闊。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將手印轉(zhuǎn)印膠剪成大小合適的小塊，揭去塑料覆膜，將粘面對(duì)著客體表面手印部位均勻貼附，稍加按壓后揭起，可提取到清晰的手印。該方法對(duì)本色木上新鮮手印顯現(xiàn)效果較好，遺留30d的陳舊手印也可轉(zhuǎn)印提取，顯現(xiàn)效果見(jiàn)圖10～12。

圖10 遺留3d汗?jié)撌钟∞D(zhuǎn)印膠顯現(xiàn)效果

圖11 遺留15d汗?jié)撌钟∞D(zhuǎn)印膠顯現(xiàn)效果

圖12 遺留30d汗?jié)撌钟∞D(zhuǎn)印膠顯現(xiàn)效果

4.6 紅外加熱法

4.6.1 原理

紅外式電熱器是先使電阻發(fā)熱元件通電發(fā)熱，利用該熱來(lái)激發(fā)紅外線發(fā)射物質(zhì)，使其輻射出紅外線來(lái)進(jìn)行加熱的儀器。紅外輻射（簡(jiǎn)稱紅外線）和可見(jiàn)光、紫外線等一樣，同屬電磁波，只是波長(zhǎng)不同?？梢?jiàn)光波長(zhǎng)約為0.38μm～0.78μm，紅外線波長(zhǎng)在0.78μm～1000μm，紫外波長(zhǎng)在0.01μm ～0.38μm。紅外線按其波長(zhǎng)又可分為近紅外線和遠(yuǎn)紅外線，通常把0.75μm～2.5μm波段的稱為“近紅外線”，2.5μm以上波段的稱作“遠(yuǎn)紅外線”。

根據(jù)光譜學(xué)分析，物質(zhì)的分子吸收光子后，光子的能量會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿拥恼駝?dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量。紅外線加熱的過(guò)程，就是使物質(zhì)的分子吸收波長(zhǎng)一致的紅外輻射能后，引起分子的振動(dòng)，而大量分子高速振動(dòng)，就會(huì)碰撞、摩擦產(chǎn)生熱量，使物體溫度上升。有機(jī)物能更有效吸收遠(yuǎn)紅外線熱能，如2.5μm ～25μm左右的遠(yuǎn)紅外線波長(zhǎng)與有機(jī)化合物的吸收波長(zhǎng)一致。紅外輻射加熱還具有不需熱傳介質(zhì)傳遞、傳熱迅速、熱效率良好、易控制等特點(diǎn)[6]。

紅外加熱法顯現(xiàn)本色木上汗?jié)撌钟。抢眠h(yuǎn)紅外線的熱輻射作用，對(duì)本色木客體進(jìn)行加熱，促使纖維素等有機(jī)物降解直至碳化，在此過(guò)程中，汗?jié)撌钟〖y線部位由于含有氨基酸、氯化鈉等物質(zhì)，更有利于吸收紅外輻射能量，會(huì)加速相應(yīng)部位的木材纖維素降解和碳化，與周圍的木材表面形成明顯反差，從而使手印紋線得以顯現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)中，我們利用電烤箱進(jìn)行紅外加熱。電烤箱是一種用電熱元件所發(fā)出的遠(yuǎn)紅外輻射熱來(lái)烘烤食品的紅外式電熱器。電烤箱箱體具有良好的密封性和隔熱性，箱門上裝有耐高溫玻璃，可以隨時(shí)觀察烘烤情況。電烤箱的電熱元件常用石英管或外表涂敷遠(yuǎn)紅外輻射材料金屬電熱管，一般電烤箱都有上下兩只電熱元件，加熱方式可分為面火（上加熱器加熱）、底火（下加熱器加熱）和上下同時(shí)加熱3種，溫度在50℃～250℃之間可調(diào)。

4.6.2 實(shí)驗(yàn)

（1）電烤箱接通電源，將功能旋鈕旋到上下同時(shí)加熱模式，使腔體溫度能夠均勻分布，溫控器調(diào)到所需溫度，預(yù)熱2～5min。

（2）預(yù)熱后，將遺留有汗?jié)撌钟〉谋旧灸緱l放入電烤箱托盤上，兩端用金屬支架支撐，使木條懸空居中，避免一面受熱過(guò)度，影響整體加熱效果。

（3）分別設(shè)定溫度為120℃、160℃、200℃、250℃，設(shè)定時(shí)間為1min、3min、5min、10min、20min，進(jìn)行加熱，加熱過(guò)程中隨時(shí)用藍(lán)激光對(duì)烤箱內(nèi)木條進(jìn)行觀察，達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，將木條取出在藍(lán)激光下觀察（佩戴黃色專用濾鏡），顯現(xiàn)出的手印紋線呈黑褐色。

（4）匯總分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定顯現(xiàn)的有效溫度，結(jié)果如表1所示。

表1 不同紅外加熱溫度下本色木上汗?jié)撌钟★@現(xiàn)時(shí)間及效果

4.6.3 結(jié)果分析

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，加熱溫度低于200℃時(shí)，手印紋線未能出現(xiàn)，根據(jù)紙張上汗?jié)撌钟〖t外輻射加熱顯現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)看，手印紋線應(yīng)該出現(xiàn)熒光反應(yīng)，但考慮到本色木含有大量纖維素，在紅外加熱降解過(guò)程中本身也會(huì)產(chǎn)生熒光，導(dǎo)致可能出現(xiàn)的手印紋線熒光難以被觀察到。而且200℃以下時(shí)，本色木碳化過(guò)程較為緩慢，不利于手印顯出。

當(dāng)溫度達(dá)到250℃高溫時(shí)，處于封閉環(huán)境中的本色木迅速脫水，分子熱反應(yīng)激烈，5min時(shí)本色木表面出現(xiàn)較為明顯的由淺色變深色現(xiàn)象，手印紋線較明顯，8min時(shí)本色木顏色進(jìn)一步加深，伴有煙霧產(chǎn)生，10min時(shí)產(chǎn)生較多煙霧，本色木變?yōu)樯詈稚?，碳化現(xiàn)象明顯，手印紋線也達(dá)到最清晰。此時(shí)，不能繼續(xù)加熱，否則將出現(xiàn)過(guò)度碳化現(xiàn)象，導(dǎo)致手印紋線與背景反差降低甚至消失，本色木也接近燃點(diǎn)。經(jīng)測(cè)算，當(dāng)本色木脫水失重達(dá)到5%時(shí)，手印紋線能夠出現(xiàn)；脫水失重達(dá)到8%時(shí)，手印紋線較明顯；脫水失重達(dá)到10%～15%時(shí)，手印紋線達(dá)到最清晰。

4.7 不同方法顯現(xiàn)效果比較

上述各種方法經(jīng)優(yōu)選后，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)觀察，顯現(xiàn)效果如表2所示。

表2 本色木上不同方法和不同遺留時(shí)間汗?jié)撌钟★@現(xiàn)效果

從表2可知，遺留1d以內(nèi)的新鮮汗?jié)撌钟?，上述方法都具有較好的顯現(xiàn)效果，3天以內(nèi)的汗?jié)撌钟?，磁性粉?02膠法顯現(xiàn)效果明顯下降，7d至30d的陳舊汗?jié)撌钟?，只有轉(zhuǎn)印膠和紅外加熱法保持良好的顯現(xiàn)效果。對(duì)于遺留30d的汗?jié)撌钟?，紅外加熱法顯現(xiàn)效果依然很好，深化實(shí)驗(yàn)表明，遺留60d的汗?jié)撌钟∫材芮逦@現(xiàn)。此外，轉(zhuǎn)印膠轉(zhuǎn)印后不影響紅外加熱顯現(xiàn)手印，顯現(xiàn)效果見(jiàn)圖13～18。

4.8 手印的提取

4.8.1 照相提取

固定好相機(jī)，選用100mm微距鏡頭，將顯現(xiàn)出的手印置于鏡頭下方，用多波段光源觀察，調(diào)整合適的波段和角度，確定最佳效果后進(jìn)行照相固定提取[7]。對(duì)于轉(zhuǎn)印膠提取的手印，特別是遺留較長(zhǎng)時(shí)間的陳舊性手印，紋線顏色較淺，與背景反差較弱，可以將曝光補(bǔ)償量增加2～3檔，從而在背景曝光過(guò)度的情況下，使手印紋線得到充分曝光，提取的手印更加清晰完整。

4.8.2 全波段CCD提取

全波段CCD系統(tǒng)利用手印物質(zhì)和客體對(duì)不同波段光的反射和吸收差異，借助高靈敏度的內(nèi)制冷CCD接收反射或激發(fā)光，進(jìn)行增益并自動(dòng)轉(zhuǎn)化為數(shù)字影像[8]。將上述客體放在全波段CCD系統(tǒng)下，用254nm波段紫外光源進(jìn)行照射，不斷調(diào)整光源和鏡頭角度細(xì)致觀察，若發(fā)現(xiàn)手印紋線，則進(jìn)行微調(diào)并選擇最佳條件固定提取手印。

4.8.3 激光增強(qiáng)提取

經(jīng)紅外加熱顯現(xiàn)出的汗?jié)撌钟?，使用藍(lán)激光照射，能夠顯著增強(qiáng)紋線與背景的反差，可用相機(jī)加黃濾色鏡拍照提取。

圖13 紅外加熱法顯現(xiàn)以后多波段光源拍照效

圖14 紅外加熱法顯現(xiàn)以后激光勘查儀拍照效果

圖15 遺留1d汗?jié)撌钟〖t外加熱法顯現(xiàn)效果

圖16 遺留7d汗?jié)撌钟〖t外加熱法顯現(xiàn)效果

圖17 遺留15d汗?jié)撌钟〖t外加熱法顯現(xiàn)效果

圖18 遺留30d汗?jié)撌钟〖t外加熱法顯現(xiàn)效果

5 討論

（1）轉(zhuǎn)印膠法作為顯現(xiàn)提取手印的新方法，具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是對(duì)于復(fù)雜背景客體和球柱面客體上的手印具有良好效果，轉(zhuǎn)印到膠面上的手印紋線能夠完整保存，可以進(jìn)一步進(jìn)行DNA檢驗(yàn)，而被轉(zhuǎn)移客體上的手印仍然可以用其它方法進(jìn)行處理。因此，應(yīng)當(dāng)在打光觀察照相后，優(yōu)先使用該方法提取手印，但要注意準(zhǔn)確判斷手印遺留部位。此外，轉(zhuǎn)印膠提取的手印與原始手印系鏡像關(guān)系，在拍照提取后要進(jìn)行反轉(zhuǎn)。

（2）紅外加熱法是顯現(xiàn)本色木上汗?jié)撌钟〉娜滤悸?，其顯現(xiàn)效果十分出色，不但能顯現(xiàn)新鮮手印，對(duì)于淺顯、陳舊的手印也具有其它方法不可比擬的優(yōu)勢(shì)。但由于客體和條件限制，在操作過(guò)程中必須注意幾點(diǎn)：一是本色木在高溫加熱碳化過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生煙霧、焦油和CO等有害氣體，對(duì)人體健康造成不利影響，必須在通風(fēng)櫥中進(jìn)行，佩戴好防護(hù)設(shè)備。二是本色木碳化過(guò)程會(huì)因材質(zhì)和環(huán)境條件不同而不同，處理檢材應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)和比對(duì)實(shí)驗(yàn)，避免過(guò)度碳化破壞手印紋線。三是本色木加熱過(guò)程中，必須有人員在場(chǎng)，并做好安防措施，既方便隨時(shí)觀察顯現(xiàn)效果，也可防止疏忽大意造成事故。

（3）目前受條件所限，僅能依靠電烤箱對(duì)小體積本色木客體進(jìn)行加熱處理，對(duì)大型本色木客體的處理方法需要進(jìn)一步研究?？紤]到不同品牌型號(hào)的電烤箱在溫度設(shè)置上存在的誤差，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)在電烤箱內(nèi)放置專用溫度計(jì)，以精確測(cè)量校準(zhǔn)電烤箱內(nèi)溫度。