丁 寒

中國(guó)政法大學(xué)刑事司法學(xué)院, 北京 102249

引 言

手印顯現(xiàn)技術(shù)一直是刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù), 為手印的分析與鑒定提供了重要前提保障。 隨著當(dāng)代科技的迅速發(fā)展, 傳統(tǒng)手印顯現(xiàn)方法逐漸與新興科技成果交叉融合, 并衍生出一系列新型的手印顯現(xiàn)技術(shù), 如手印納米熒光顯現(xiàn)技術(shù)[1]、 手印電化學(xué)顯現(xiàn)技術(shù)[2]、 手印波譜成像技術(shù)[3]等。 顯現(xiàn)材料的推陳出新和顯現(xiàn)方法的獨(dú)辟蹊徑極大地推動(dòng)了手印顯現(xiàn)技術(shù)的發(fā)展[4]。 2017年, 本課題組Wang等[5]從手印顯現(xiàn)中的背景干擾程度、 特征清晰程度、 顯現(xiàn)特異程度等角度對(duì)應(yīng)提出了手印顯現(xiàn)的對(duì)比度、 靈敏度、 選擇性等概念。 2018年, Wang等[6]提出了手印無(wú)背景顯現(xiàn)的概念, 并歸納了利用顯現(xiàn)材料的理化特性實(shí)現(xiàn)手印無(wú)背景顯現(xiàn)的多種有效途徑。 2021年, 本課題組李明等[7]系統(tǒng)綜述了評(píng)價(jià)手印顯現(xiàn)效果的研究進(jìn)展。 從近期研究報(bào)道的趨勢(shì)分析, 如何降低客體背景熒光干擾進(jìn)而從本質(zhì)上提升手印顯現(xiàn)效果已逐漸成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[7]。

基于傳統(tǒng)熒光材料的普通發(fā)光模式是一種增強(qiáng)手印顯現(xiàn)效果的常用手段, 其原理如圖1(a)所示。 普通發(fā)光模式中通常使用紫外光作為激發(fā)光源, 由于紫外光的能量較高, 在激發(fā)熒光材料產(chǎn)生熒光(顯現(xiàn)信號(hào))的同時(shí), 也會(huì)激發(fā)客體產(chǎn)生熒光(背景噪聲), 導(dǎo)致手印顯現(xiàn)的信噪比不高。 2015年, 本課題組Wang等[8]將NaYF4∶Yb, Er上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料與手印顯現(xiàn)技術(shù)相結(jié)合, 提出了基于上轉(zhuǎn)換發(fā)光模式的手印無(wú)背景顯現(xiàn)技術(shù), 其原理如圖1(b)所示。 上轉(zhuǎn)換發(fā)光顯現(xiàn)模式通常使用近紅外光作為激發(fā)光源, 由于近紅外光的能量較低, 通常不會(huì)激發(fā)客體產(chǎn)生背景熒光, 使顯現(xiàn)信號(hào)與背景噪聲在空間上彼此分離。 2022年, 本課題組倪龍等[9]將SrAl2O4∶Eu, Dy, La長(zhǎng)余輝發(fā)光材料與手印顯現(xiàn)技術(shù)相結(jié)合, 提出了基于長(zhǎng)余輝發(fā)光模式的手印無(wú)背景顯現(xiàn)技術(shù), 其原理如圖1(c)所示。 長(zhǎng)余輝發(fā)光顯現(xiàn)模式雖然使用紫外光作為激發(fā)光源, 但是長(zhǎng)余輝發(fā)光材料在受到激發(fā)后并且停止激發(fā)的情況下能夠產(chǎn)生持續(xù)發(fā)光, 使顯現(xiàn)信號(hào)與背景噪聲在時(shí)間上彼此分離。 綜上所述, 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料和長(zhǎng)余輝發(fā)光材料都能夠有效降低客體背景干擾, 進(jìn)而提高手印顯現(xiàn)的信噪比, 是實(shí)現(xiàn)手印無(wú)背景顯現(xiàn)的兩類理想材料。 但是, 國(guó)內(nèi)外目前對(duì)以上兩種材料顯現(xiàn)手印效果的對(duì)比研究較為缺乏, 一方面表現(xiàn)為兩種材料在相同條件下顯現(xiàn)手印效果的對(duì)比研究報(bào)道較少; 另一方面表現(xiàn)為兩種材料顯現(xiàn)手印效果的多個(gè)維度考察及定量評(píng)估的研究報(bào)道較少。

圖1 基于不同發(fā)光模式的手印顯現(xiàn)機(jī)理

研究采用溶劑熱法和燃燒法分別制備出NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末和SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末, 并將兩者應(yīng)用于潛在手印的無(wú)背景顯現(xiàn)技術(shù)中, 通過(guò)上轉(zhuǎn)換發(fā)光模式和長(zhǎng)余輝發(fā)光模式對(duì)顯現(xiàn)手印進(jìn)行熒光增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)了高信噪比, 借助視覺(jué)效果和光譜表征兩種手段對(duì)手印顯現(xiàn)的信噪比進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)和客觀分析, 并且對(duì)顯現(xiàn)效果的靈敏度、 選擇性、 適用性以及顯現(xiàn)方法的可操作性進(jìn)行對(duì)比與討論。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑

五水合硝酸鐿(99.99%)、 五水合硝酸鈥(99.99%)、 六水合硝酸銪(99.99%)、 六水合硝酸鏑(99.99%)、 九水合硝酸鋁(99.99%)、 無(wú)水硝酸鍶(99.5%)購(gòu)自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。 氟化鈉(優(yōu)級(jí)純)、 氫氧化鈉(分析純)、 硬脂酸(分析純)、 油酸(分析純)、 尿素(分析純)、 硼酸(分析純)、 無(wú)水乙醇(分析純)、 正己烷(分析純)購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑沈陽(yáng)有限公司。 手印顯現(xiàn)綠色熒光粉末購(gòu)自北京芬格爾安科技有限責(zé)任公司。

1.2 發(fā)光材料的制備

1.2.1 NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末的溶劑熱法制備

向三口燒瓶中加入4.401 5 g(9.8 mmol)五水合硝酸鐿、 0.088 2 g(0.2 mmol)五水合硝酸鈥、 8.534 4 g(30 mmol)硬脂酸, 再倒入150 mL無(wú)水乙醇, 電動(dòng)攪拌(轉(zhuǎn)速450 r·min-1)并升溫至50 ℃, 形成溶液A。 另將1.190 0 g(30 mmol)氫氧化鈉用50 mL無(wú)水乙醇溶解, 形成溶液B, 并轉(zhuǎn)移至恒壓漏斗中。 將溶液A升溫至78 ℃, 攪拌轉(zhuǎn)速調(diào)整為650 r·min-1, 向其中緩慢滴加溶液B(滴加時(shí)間30 min), 繼續(xù)恒溫?cái)嚢?0 min。 將生成的懸濁液減壓抽濾, 濾餅依次用200 mL乙醇-水混合溶液(1∶1,V/V)洗滌2次、 200 mL無(wú)水乙醇洗滌1次, 然后在60 ℃干燥箱中烘干, 即制得白色蓬松狀(C17H35COO)3Yb0.98Ho0.02稀土硬脂酸鹽前驅(qū)體。

向100 mL聚四氟乙烯罐中依次加入10 mL油酸、 30 mL無(wú)水乙醇、 20 mL水, 攪拌形成油酸-乙醇-水混合溶液。 再向該混合溶液中加入2.046 6 g(2 mmol)制得的稀土硬脂酸鹽前驅(qū)體、 0.335 9 g(8 mmol)氟化鈉, 混合物在超聲振蕩下充分?jǐn)嚢? 直至形成懸濁液。 將聚四氟乙烯罐密封并裝配到水熱合成反應(yīng)釜中, 在200 ℃下反應(yīng)8 h。 反應(yīng)結(jié)束, 待溫度自然冷卻至約60 ℃, 開啟反應(yīng)釜, 倒掉上層清液, 向沉淀中加入100 mL無(wú)水乙醇, 離心分離后得到白色產(chǎn)物。 將產(chǎn)物依次用100 mL乙醇-正己烷混合溶液(1∶1,V/V)洗滌3次、 100 mL乙醇-水混合溶液(1∶1,V/V)洗滌3次、 100 mL無(wú)水乙醇洗滌3次, 然后在60 ℃干燥箱中烘干, 即制得白色細(xì)膩狀NaYb0.98F4∶Ho0.02上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末。

1.2.2 SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末的燃燒法制備

配制濃度均為0.5 mol·L-1的硝酸鋁、 硝酸鍶、 硝酸銪、 硝酸鏑、 硼酸溶液。 向200 mL陶瓷坩堝中注入20.00 mL硝酸鋁溶液、 9.76 mL硝酸鍶溶液、 0.08 mL硝酸銪溶液、 0.16 mL硝酸鏑溶液、 2.40 mL硼酸溶液, 再加入7.207 2 g(120 mmol)尿素, 形成溶液。 將坩堝置于550 ℃馬弗爐中反應(yīng)10 min, 即制得白色疏松狀Sr0.976Al2O4∶Eu0.008, Dy0.016長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末。

1.3 發(fā)光材料的表征

使用H-7650透射電子顯微鏡(日本Hitachi公司)表征發(fā)光材料的微觀形貌, 加速電壓為80 kV, 放大倍數(shù)為1 000倍。 使用Gemini SEM 300掃描電子顯微鏡搭配Oxford Xplore 30能譜儀(德國(guó)Zeiss公司)表征發(fā)光材料的微觀形貌及元素含量, 加速電壓為15 kV, 工作距離為12.4 mm, 放大倍數(shù)為1 000倍, 使用Empyrean多晶X射線衍射儀(荷蘭PANalytical公司)表征發(fā)光材料的晶體結(jié)構(gòu), 加速電壓為40 kV, 工作電流為100 mA, 掃描速度為8°·min-1。 使用UV-2600紫外-可見分光光度計(jì)搭配積分球附件(日本Shimadzu公司)表征發(fā)光材料的吸收性能, 積分時(shí)間為0.1 s, 狹縫寬度為5.0 nm。 使用Cary Eclipse熒光分光光度計(jì)(美國(guó)Agilent公司)表征發(fā)光材料的發(fā)光性能, 激發(fā)與發(fā)射狹縫寬度均為5.0 nm, 檢測(cè)電壓為600 V。

1.4 手印無(wú)背景顯現(xiàn)

1.4.1 潛在手印的粉末法顯現(xiàn)

采用粉末刷顯法顯現(xiàn)客體表面的潛在手印。 具體地, 用蘸取適量顯現(xiàn)粉末的鸛毛刷對(duì)客體表面進(jìn)行刷掃, 當(dāng)手印粘附粉末而出現(xiàn)輪廓后, 彈掉毛刷上的粉末, 繼續(xù)刷掃除去客體及手印表面未吸附上的粉末。

1.4.2 顯現(xiàn)后手印的暗場(chǎng)拍照

在暗場(chǎng)條件下, 使用激發(fā)光源照射顯現(xiàn)后的手印, 并使用Nikon D810單反數(shù)碼相機(jī)(配Nikon AF-S VR MICRO 105 mm f/2.8G IF-ED鏡頭)拍照固定。 相機(jī)暗場(chǎng)拍攝參數(shù)設(shè)定為: 感光度250, 光圈值f/4, 曝光時(shí)間3 s。 對(duì)于NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末顯現(xiàn)的手印, 使用980 nm紅外光照射手印樣本, 同時(shí)拍照固定; 對(duì)于SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末顯現(xiàn)的手印, 使用365 nm長(zhǎng)波紫外光照射手印樣本30 s, 關(guān)閉紫外光源后立即拍照固定; 對(duì)于市售綠色熒光粉末顯現(xiàn)的手印(對(duì)照實(shí)驗(yàn)組), 使用254 nm短波紫外光或365 nm長(zhǎng)波紫外光照射手印樣本, 同時(shí)拍照固定。

1.5 顯現(xiàn)效果的表征

將未捺印手印的純客體樣本和經(jīng)粉末顯現(xiàn)后的手印樣本分別固定于熒光分光光度計(jì)的固體樣品架上, 表征純客體樣本和手印樣本在上轉(zhuǎn)換發(fā)光顯現(xiàn)模式、 長(zhǎng)余輝發(fā)光顯現(xiàn)模式、 普通發(fā)光顯現(xiàn)模式下的熒光發(fā)射光譜, 以上各表征均在相同檢測(cè)參數(shù)下完成。

2 結(jié)果與討論

2.1 手印顯現(xiàn)材料的表征

2.1.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末與長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末的表征

采用溶劑熱法制備的NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末的性質(zhì)表征如圖2(a—e)所示。 圖2(a)為材料的透射電子顯微鏡照片, 其微觀形貌為納米級(jí)圓柱體, 經(jīng)測(cè)量顆粒的平均直徑和平均長(zhǎng)度分別為37.8和50.0 nm, 具有均勻的粒徑尺寸和良好的單分散性。 圖2(b)為材料的X射線能量色散譜圖, 經(jīng)檢測(cè)Na、 Yb、 Ho、 F各元素的原子百分比分別為17.14%、 15.12%、 0.30%、 67.44%, 與對(duì)應(yīng)的投料比(16.67%、 16.33%、 0.33%、 66.67%)基本相符。 圖2(c)為材料的X射線衍射譜圖, 其衍射峰的位置和強(qiáng)度與六方NaYbF4標(biāo)準(zhǔn)譜圖(JCPDS No.27-1427)匹配一致, 說(shuō)明該材料的晶體結(jié)構(gòu)為六方晶系。 圖2(d)為材料在近紅外區(qū)域內(nèi)的吸收光譜, 譜圖中在976 nm處出現(xiàn)了尖銳的吸收峰。 圖2(e)為材料在980 nm近紅外光激發(fā)下的熒光發(fā)射光譜, 譜圖中在539 nm處出現(xiàn)了尖銳的熒光發(fā)射峰, 對(duì)應(yīng)于Ho3+的5S2→5I8能級(jí)躍遷[10]。

采用燃燒法制備的SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末的性質(zhì)表征如圖2(a’—d’)所示。 圖2(a’)為材料的掃描電子顯微鏡照片, 其微觀形貌為微米級(jí)多面體, 粒徑的尺寸分布較寬。 圖2(b’)為材料的X射線能量色散譜圖, 經(jīng)檢測(cè)Sr、 Al、 Eu、 Dy、 O各元素的原子百分比分別為13.10%、 29.05%、 0.17%、 0.31%、 57.38%, 與對(duì)應(yīng)的投料比(13.94%、 28.57%、 0.11%、 0.23%、 57.14%)基本相符。 圖2(c’)為材料的X射線衍射譜圖, 其衍射峰的位置和強(qiáng)度與單斜SrAl2O4標(biāo)準(zhǔn)譜圖(JCPDS No.01-074-0794)匹配一致, 說(shuō)明該材料的晶體結(jié)構(gòu)為單斜晶系。 圖2(d’)為材料的紫外-可見吸收光譜, 譜圖中在331 nm處出現(xiàn)了寬吸收峰。 圖2(e’)為材料在365 nm長(zhǎng)波紫外光激發(fā)下的熒光發(fā)射光譜, 譜圖中在515 nm處出現(xiàn)了寬熒光發(fā)射峰, 對(duì)應(yīng)于Eu2+的4f65d1→4f7能級(jí)躍遷[6]。 圖2(f)為材料的余輝衰減曲線及擬合曲線, 其余輝衰減過(guò)程符合常見的雙指數(shù)函數(shù)形式, 經(jīng)擬合I1=121.66、I2=5.89、τ1=0.06 s、τ2=2.11 s。

2.1.2 市售綠色熒光粉末的表征

市售綠色熒光粉末的光學(xué)性質(zhì)表征如圖3所示。 圖3(a)為粉末的紫外-可見吸收光譜, 譜圖中在255 nm附近出現(xiàn)了較寬的吸收峰, 同時(shí)在300～400 nm范圍內(nèi)有較弱的吸收帶。 圖3(b)為粉末分別在254和365 nm紫外光激發(fā)下的熒光發(fā)射光譜, 譜圖中在509 nm處均出現(xiàn)了尖銳的熒光發(fā)射峰, 由于粉末在254 nm處的紫外吸收強(qiáng)度比其在365 nm處的高, 因此粉末在254 nm紫外光激發(fā)下的熒光發(fā)射強(qiáng)度更強(qiáng)。

圖3 市售綠色熒光粉末的性質(zhì)表征

2.2 手印無(wú)背景顯現(xiàn)效果

研究使用市售綠色熒光粉末、 NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末、 SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末對(duì)熒光塑料板表面的潛在手印進(jìn)行初步顯現(xiàn), 分別通過(guò)普通發(fā)光模式、 上轉(zhuǎn)換發(fā)光模式、 長(zhǎng)余輝發(fā)光模式對(duì)顯現(xiàn)手印進(jìn)行熒光增強(qiáng), 并借助視覺(jué)效果(主觀評(píng)價(jià))和光譜表征(客觀評(píng)價(jià))兩種手段評(píng)估手印顯現(xiàn)信號(hào)與客體背景噪聲之間的關(guān)系。 為表述簡(jiǎn)潔, 使用字母λ和I分別表示熒光發(fā)射波長(zhǎng)和強(qiáng)度; 下角標(biāo)N表示背景噪聲(noise), S表示顯現(xiàn)信號(hào)(signal), F表示顯現(xiàn)的手印(fingerprint); 上角標(biāo)U表示上轉(zhuǎn)換(upconversion)發(fā)光顯現(xiàn)模式, A表示長(zhǎng)余輝(afterglow)發(fā)光顯現(xiàn)模式, G254和G365分別表示使用綠色染料(green dyes)在254和365 nm紫外光激發(fā)下的顯現(xiàn)模式。

2.2.1 上轉(zhuǎn)換發(fā)光模式的手印無(wú)背景顯現(xiàn)效果

2.2.2 長(zhǎng)余輝發(fā)光模式的手印無(wú)背景顯現(xiàn)效果

2.3 顯現(xiàn)方法的比較討論

2.3.1 顯現(xiàn)手印的精細(xì)度討論

研究分別使用NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末和SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末對(duì)熒光塑料板表面的潛在手印進(jìn)行增強(qiáng)顯現(xiàn), 并考察手印顯現(xiàn)的精細(xì)程度, 結(jié)果如圖6所示。 從手印的總體照片[如圖6(a)、 (a’)]可以看出, 顯現(xiàn)的乳突紋線清晰連貫, 說(shuō)明兩種粉末對(duì)于手印一級(jí)特征的顯現(xiàn)均具有較高的靈敏度。 從手印的局部照片[如圖6(b)、 (b’)]可以看出, 顯現(xiàn)的細(xì)節(jié)特征反映明顯, 說(shuō)明兩種粉末對(duì)于手印二級(jí)特征的顯現(xiàn)同樣具有較高的靈敏度。 從手印的局部照片[如圖6(b)、 (b’)]還可以看出, 使用NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末顯現(xiàn)的乳突紋線其邊緣形態(tài)更為精細(xì), 而使用SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末顯現(xiàn)的乳突紋線其內(nèi)部有明暗分布不均的區(qū)域并且邊緣有模糊不清的情況, 說(shuō)明NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末對(duì)于手印三級(jí)特征的顯現(xiàn)具有更高的靈敏度。 從選取乳突紋線的灰度分析曲線[如圖6(c)、(c’)]可以看出, 使用NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末顯現(xiàn)手印的乳突紋線與小犁溝之間的灰度差異均較大, 而使用SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末顯現(xiàn)手印的乳突紋線與小犁溝之間的灰度差異不均勻, 說(shuō)明NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末對(duì)潛在手印具有較高的顯現(xiàn)選擇性。 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道, 納米材料比其微米材料能夠更清晰地顯現(xiàn)出手印的細(xì)節(jié)特征[8]。 因此可以推斷, 導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中手印顯現(xiàn)精細(xì)程度有所差異的主要原因在于兩種合成粉末的顆粒尺寸有所不同。

圖6 使用NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末(a, b)和SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末(a’, b’)顯現(xiàn)熒光塑料板表面潛在手印的暗場(chǎng)照片, 其中(a, a’)為整體照片, (b’, b’)分別為(a, a’)中選區(qū)的局部發(fā)大照片; (c, c’)分別為(a, a’)中選取乳突紋線的灰度分析曲線

2.3.2 顯現(xiàn)方法的適用性討論

研究分別使用NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末和SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末對(duì)常見熒光類客體表面的潛在手印進(jìn)行增強(qiáng)顯現(xiàn), 效果如圖7所示。 可以看出, 無(wú)論是采用上轉(zhuǎn)換發(fā)光模式還是長(zhǎng)余輝發(fā)光模式均能實(shí)現(xiàn)手印的高信噪比顯現(xiàn), 體現(xiàn)了兩種特殊發(fā)光材料在手印無(wú)背景顯現(xiàn)應(yīng)用中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì), 這也是傳統(tǒng)熒光顯現(xiàn)粉末所不能及的。

2.3.3 顯現(xiàn)材料制備工藝討論

采用燃燒法制備SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末, 其制備過(guò)程包括溶液配制和燃燒反應(yīng)兩個(gè)步驟, 具有工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn); 其溶劑熱處理過(guò)程在550 ℃的開放常壓條件下進(jìn)行, 具有條件溫和的特點(diǎn); 其制備反應(yīng)耗時(shí)約10 min, 具有耗時(shí)較短的特點(diǎn)。 采用溶劑熱法制備NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末, 其制備過(guò)程包括前驅(qū)體制備、 溶劑熱反應(yīng)和產(chǎn)物分離與純化等多個(gè)步驟, 工藝較復(fù)雜; 其制備反應(yīng)過(guò)程在200 ℃的密閉高壓條件下進(jìn)行, 條件略苛刻; 其制備反應(yīng)耗時(shí)在8 h以上, 耗時(shí)比較長(zhǎng)。

3 結(jié) 論

采用溶劑熱法和燃燒法分別制備了NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末和SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末。 通過(guò)表征, NaYbF4∶Ho上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末的微觀形貌為納米圓柱體, 晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系, 紅外最大吸收波長(zhǎng)為976 nm, 在980 nm紅外光激發(fā)下能產(chǎn)生539 nm綠色上轉(zhuǎn)換發(fā)光; SrAl2O4∶Eu, Dy長(zhǎng)余輝發(fā)光的微觀形貌為微米多面體, 晶體結(jié)構(gòu)屬于單斜晶系, 紫外最大吸收波長(zhǎng)為331 nm, 在365 nm紫外光激發(fā)下能產(chǎn)生515 nm綠色長(zhǎng)余輝發(fā)光。 使用上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末或長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末顯現(xiàn)并通過(guò)上轉(zhuǎn)換發(fā)光模式或長(zhǎng)余輝發(fā)光模式增強(qiáng), 消除了強(qiáng)熒光性客體表面手印顯現(xiàn)的背景干擾, 提高了手印顯現(xiàn)的信噪比, 實(shí)現(xiàn)了手印的無(wú)背景顯現(xiàn)。 通過(guò)光譜分析手段, 定量表征了手印顯現(xiàn)信號(hào)與客體背景噪聲之間的關(guān)系。 通過(guò)比較, 使用上轉(zhuǎn)換發(fā)光粉末顯現(xiàn)手印能夠得到較高的靈敏度和選擇性, 但是材料的制備工藝略復(fù)雜; 長(zhǎng)余輝發(fā)光粉末的制備工藝較簡(jiǎn)單, 但是其顯現(xiàn)手印的靈敏度和選擇性略低。