馮永平劉春松

（1 浙江警察學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心 浙江 杭州 310053；2 長興縣公安局刑偵大隊(duì) 浙江 長興 313100）

利用便攜式霧化器尋找發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場潛在手印的實(shí)驗(yàn)研究

馮永平1劉春松2

（1 浙江警察學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心 浙江 杭州 310053；2 長興縣公安局刑偵大隊(duì) 浙江 長興 313100）

研究便攜式霧化發(fā)生器在現(xiàn)場勘查中發(fā)現(xiàn)顯現(xiàn)潛在手印的應(yīng)用價(jià)值。通過實(shí)驗(yàn)比較了納米噴霧補(bǔ)水儀和醫(yī)用級的便攜式超聲波霧化發(fā)生器霧化法顯現(xiàn)潛在手印的效果，并與傳統(tǒng)“哈氣法”作對照。便攜式霧化發(fā)生器顯現(xiàn)潛在手印效果與“哈氣法”相當(dāng)，納米噴霧補(bǔ)水儀因霧化的水汽分子直徑太大不能用于手印的噴霧顯現(xiàn)。醫(yī)用級的便攜式超聲波霧化發(fā)生器完全可以替代傳統(tǒng)“哈氣法”尋找發(fā)現(xiàn)潛在手印，不污染現(xiàn)場物證中的DNA檢材，具有體積小，質(zhì)量輕，方便攜帶且可使用干電池作為驅(qū)動能源，操作簡便的特點(diǎn)，能滿足現(xiàn)場勘查時(shí)多種環(huán)境條件下尋找發(fā)現(xiàn)手印的需要。

潛在手印 顯現(xiàn) 哈氣法 便攜式霧化發(fā)生器

1 哈氣法的優(yōu)勢與缺陷

針對現(xiàn)場潛在手印的顯現(xiàn)，主要有光學(xué)檢驗(yàn)法、“哈氣法”、粉末顯現(xiàn)法、煙（碘）熏法、“502”膠熏顯法、小顆粒試劑法、真空鍍膜法、AgN03法、茚三酮法等，其中光學(xué)檢驗(yàn)法、“哈氣法”屬于無損檢驗(yàn)方法被推薦為首選方法，適用于發(fā)現(xiàn)大多數(shù)光滑和相對光滑的非滲透性客體表面的指印，其它物理或化學(xué)的方法因顯現(xiàn)物質(zhì)（試劑）與指印的直接接觸而面臨破壞的危險(xiǎn)[1]。長期以來，“哈氣法”是現(xiàn)場勘查中尋找發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場潛在手印的一個(gè)基本且常用的方法[2]。單獨(dú)運(yùn)用“哈氣法”尋找發(fā)現(xiàn)手印并不多見，也不合適，其常被用于潛在手印的初步發(fā)現(xiàn)定位及增強(qiáng)其它顯現(xiàn)法的效果。在實(shí)際工作中，由于現(xiàn)場指紋自形成開始到勘查現(xiàn)場通常已經(jīng)過了若干小時(shí)甚至數(shù)日數(shù)周，隨著時(shí)間的推移，超過1~2天的現(xiàn)場指印已經(jīng)變得越來越干燥和陳舊，干燥和陳舊的指印往往需要增加水分、增大活性后方能通過光學(xué)檢驗(yàn)法、粉末顯現(xiàn)法等方法顯現(xiàn)。通常使用“哈氣法”對潛在手印進(jìn)行預(yù)處理。但是，“哈氣法”對于較大面積的物面或有污染的現(xiàn)場是不適合、不衛(wèi)生的，同時(shí)，“哈氣法”在顯現(xiàn)手印的同時(shí)，極有可能污染作為生物檢材的手印，使之失去DNA檢驗(yàn)價(jià)值。隨著DNA技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)場手印已不再局限于痕跡學(xué)檢驗(yàn)對象的范疇，在手印嚴(yán)重變形，中心花紋不清晰，細(xì)節(jié)特征較少時(shí)，提取該手印的生物檢材（脫落細(xì)胞）進(jìn)行微量DNA檢驗(yàn)已成為一種共識和勘查規(guī)范。因此，現(xiàn)場勘查人員盡量使用光學(xué)方法無損顯現(xiàn)手印，慎用或不用“哈氣法”，以免造成對檢材的污染[3]。

2 超聲霧化技術(shù)在發(fā)現(xiàn)手印中的應(yīng)用進(jìn)展

為增加現(xiàn)場指印的濕度，激活指印物質(zhì)活性，一些痕跡工作者和研究人員提出了用恒溫恒濕儀器來改善指紋顯現(xiàn)的條件，提高了“502”膠、茚三酮法的顯現(xiàn)效率，但是恒溫恒濕儀不便于運(yùn)用于現(xiàn)場勘查；后來又有人提出用蒸汽熨斗法（含直立式的蒸汽熨刷）[4]，可在現(xiàn)場操作使用，但由于蒸汽熨斗噴霧不均勻，噴出的蒸汽水珠粒徑比較大，容易出現(xiàn)水珠，且溫度難以控制，顯現(xiàn)效果一般，操作不慎還有可能破壞手印，且攜帶也不甚方便。

2.1 超聲霧化技術(shù)顯現(xiàn)手印的原理簡述

超聲霧化技術(shù)廣泛應(yīng)用于空氣加濕、農(nóng)業(yè)噴藥、藥劑霧化治療、半導(dǎo)體刻蝕電子產(chǎn)品鹽霧試驗(yàn)以及光譜分析等方面。超聲霧化原理是利用超聲換能器產(chǎn)生的超聲波通過霧化介質(zhì)傳播，在氣液界面處形成表面張力波，由于超聲空化作用而使液體分子作用力破壞，從液體表面脫出形成霧滴，從而使液體被霧化為氣溶膠狀態(tài)，其霧滴的大小隨超聲頻率上升而變小，故通過控制超聲頻率可獲得所需大小的霧粒。當(dāng)超聲霧化器的振動頻率為1.67 MHz時(shí)，平均霧粒直徑約為2582nm（采用激光粒度儀所測量的霧化水液滴的粒徑），絕大部分為3μm[5]。目前醫(yī)用級的超聲波霧化發(fā)生器可制得分散均勻的2~4μm級液滴。因此，借助超聲波霧化發(fā)生器可實(shí)現(xiàn)細(xì)化水霧粒徑，達(dá)到均勻細(xì)化濕潤潛在指印的目的，并借助于客體表面和潛在手印汗液紋線對水霧吸收、凝聚的差異所產(chǎn)生的光學(xué)性質(zhì)差異(物理顯現(xiàn))，直接將客體表面的潛在手印無損顯出[6]。

2.2 臺式醫(yī)用霧化發(fā)生器的應(yīng)用缺陷

民用超聲波霧化發(fā)生器由于使用對象不同于刑偵技術(shù)研究對象，在使用的方便性上也受到一些限制，因而更適合在實(shí)驗(yàn)室使用。但現(xiàn)場的門窗、家具家電等一些固定設(shè)施和大件物品往往是現(xiàn)場勘查的重點(diǎn)部位和重點(diǎn)物品，現(xiàn)場勘查需要的霧化器應(yīng)當(dāng)具有體積小巧，重量輕便于攜帶，無需交流電源即可使用，操作簡便，可反復(fù)多次持續(xù)性地噴霧操作，從而更好地適應(yīng)現(xiàn)場勘查的需要，以期提高現(xiàn)場潛在指印的發(fā)現(xiàn)率和提取率。

2.3 便攜式霧化發(fā)生器的種類

隨著對霧化技術(shù)研究的不斷深入，一些小型化的手持式霧化發(fā)生器相繼被研發(fā)出來。它們中有的是供臉部局部加濕補(bǔ)水的美容類產(chǎn)品（又稱：納米噴霧補(bǔ)水儀），有的是專供治療呼吸系統(tǒng)疾病做霧化治療的醫(yī)用類產(chǎn)品。醫(yī)用類產(chǎn)品中有進(jìn)口品牌產(chǎn)品，如歐姆龍醫(yī)用霧化器、瑞迪恩超微網(wǎng)式霧化器，也有國產(chǎn)自主產(chǎn)品，如魚躍手持霧化器、邦力健霧化發(fā)生器等。以霧化發(fā)生器的工作原理可分為超聲波霧化發(fā)生器和壓縮式霧化器兩類。超聲波霧化發(fā)生器是利用超聲換能器產(chǎn)生的超聲波將水等液體霧化為氣溶膠狀態(tài)，霧滴平均直徑可達(dá)3μm左右，如魚躍手持霧化器、邦力健霧化發(fā)生器、瑞迪恩超微網(wǎng)式霧化器；壓縮式霧化器（空氣壓縮式）是利用壓縮機(jī)把通過抗菌網(wǎng)綿基濾過的潔凈空氣壓縮為一般強(qiáng)大的氣流，由噴氣口噴出來沖激藥水杯內(nèi)的液體，將其藥水氣化，再由出霧口噴出供口鼻吸入。其優(yōu)點(diǎn)是霧化顆粒較小，是治療下呼吸道的好儀器，如歐姆龍醫(yī)用霧化器，但價(jià)格較昂貴。

2.4 便攜式霧化發(fā)生器的結(jié)構(gòu)

為考察便攜式霧化發(fā)生器在現(xiàn)場勘查中發(fā)現(xiàn)顯現(xiàn)潛在手印的應(yīng)用價(jià)值，筆者分別選取了納米噴霧補(bǔ)水儀和醫(yī)用級的便攜式超聲波霧化發(fā)生器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并與傳統(tǒng)“哈氣法”作對照。實(shí)驗(yàn)證明，所謂的納米級美容類補(bǔ)水器霧化產(chǎn)生的水霧粒徑明顯偏大，多不能顯現(xiàn)手印，即使能顯現(xiàn)出手印，顯現(xiàn)的手印紋線也不夠細(xì)膩，甚至破壞手印紋線；醫(yī)用級的便攜式超聲波霧化發(fā)生器能夠達(dá)到“哈氣法”顯現(xiàn)手印的效果，霧化產(chǎn)生的水霧粒徑小，外觀可見呈現(xiàn)氣霧狀，類似人的口腔哈氣時(shí)呼出的氣霧，凝聚在潛在手印上的水霧薄而均勻，顯現(xiàn)的手印紋線細(xì)膩連貫。超聲波霧化發(fā)生器1次加滿水可反復(fù)持續(xù)噴霧數(shù)10min，足以滿足現(xiàn)場勘查實(shí)際需要。噴霧的距離角度隨心可調(diào)，操作極其簡便，完全可替代“哈氣法”在現(xiàn)場勘查中應(yīng)用。

便攜式霧化發(fā)生器結(jié)構(gòu)及噴霧效果見圖1、2。

圖1 便攜式霧化發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 便攜式霧化發(fā)生器噴霧效果圖

3 便攜式霧化發(fā)生器顯現(xiàn)汗液手印實(shí)驗(yàn)的方法與器材

3.1 樣本制作

分別在油漆木家具、臺板玻璃、鋁合金、油漆鐵制品、人造革、塑料、搪瓷、陶瓷、畫報(bào)紙等光滑或較光滑物體上捺印正常汗液指印，室內(nèi)自然保存2~3d備用，以模擬大多數(shù)室內(nèi)盜竊案件現(xiàn)場指印遺留條件和時(shí)長。實(shí)驗(yàn)條件：溫度 17~20°C，相對濕度 50~60%。

3.2 噴霧顯現(xiàn)

噴霧口距客體表面疑有潛在指印處約10~15cm進(jìn)行噴霧并配光觀察，噴霧量以肉眼可見客體表面覆蓋了一層均勻薄霧狀水汽為宜（過度則可能破壞手印，不足水汽消失太快不利觀察拍攝），短短數(shù)秒鐘內(nèi)即可見薄霧狀水汽逐漸揮發(fā)殆盡。在薄霧狀水汽揮發(fā)過程中，由于手印紋線與承受客體對水分子的吸附與反吸附能力的差別，或者說手印紋線與承受客體上的水汽揮發(fā)速度的差別，造成手印紋線與承受客體表面反光性能的差別，從而可拍攝記錄下明顯指印圖像。

操作中要注意對同一待顯部位連續(xù)霧化不得超過30s，或者距離不應(yīng)太近，時(shí)間過長或者距離太近，客體表面會凝聚水珠，破壞指印。如果噴霧不足導(dǎo)致指印顯現(xiàn)效果不夠理想或者拍攝記錄來不及準(zhǔn)備，可以反復(fù)重來，但應(yīng)待物面上附著的水汽徹底揮發(fā)干后再次噴霧顯現(xiàn)。

3.3 配光的方法

如前所述，霧化顯現(xiàn)法僅適用于光滑或較光滑非滲透性客體上的汗液潛在指印，它是借助于客體表面和手印紋線汗垢物質(zhì)對水霧吸收、凝聚的差異所產(chǎn)生的光學(xué)性質(zhì)差異，手印紋線上集聚的微小水滴對光具有散射性質(zhì)，因此，配光方法以暗視場照明技術(shù)、側(cè)光照明技術(shù)為主，通過調(diào)整光源角度可獲得較好的觀察拍照效果，有時(shí)也可應(yīng)用多波段光源抑制背景色彩，增大指印與背景底色的反差。當(dāng)現(xiàn)場需要大面積霧化搜尋可疑指印時(shí)，也可邊噴霧邊采取逆向側(cè)光照明技術(shù)的方法快速發(fā)現(xiàn)可疑指印所在部位，然后再針對局部指印噴霧顯現(xiàn)與配光拍照。

3.4 照相器材

對于常見的單個(gè)或連指指印，由于指印尺寸較小，紋線細(xì)膩，一般因使用具有連拍模式的數(shù)碼相機(jī)，微距鏡頭，三腳架或翻拍臺固定照相機(jī)，防止抖動。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

4.1 啞光漆家具表面汗液指印霧化顯現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果（見圖3）

圖3 啞光漆家具表面指印直接配光照相（左）與噴霧法（右）顯現(xiàn)指印效果對比

日常使用的啞光漆家具表面由于對光的散射作用很難直接通過配光方法發(fā)現(xiàn)指印，改用霧化法噴霧顯現(xiàn)后能方便地找到指印，借助LED勘查燈運(yùn)用暗視場照明技術(shù)獲得較好的拍攝效果。

4.2 辦公桌玻璃臺板上汗液指印霧化顯現(xiàn)不同階段拍攝的指印效果對比（見圖4）

圖4 玻璃臺板上指印噴霧法不同階段拍攝的指印效果對比

左圖為噴霧后玻璃表面凝聚的水汽大部分未揮發(fā)，手印紋線尚處于粘連狀態(tài)，右圖為玻璃表面凝聚的水汽部分已揮發(fā)，手印紋線較清晰，整體顯現(xiàn)良好，通過相機(jī)連拍模式可以抓拍到滿意的指印。

4.3 彩色油漆鐵制品上汗液指印霧化顯現(xiàn)后采用不同光源獲得的指印效果對比（見圖5）

對于一些彩色客體表面上的指印，在霧化后拍照中使用多波段光源補(bǔ)色光可在一定程度上抑制背景色彩，增大了指印反差（右圖）。

圖5 紅色油漆鐵制品上指印白光與多波段光源拍照效果對比

4.4 印刷品、鋁塑板上汗液指印霧化顯現(xiàn)效果（見圖6、7）

圖6 刑事技術(shù)雜志封面上指印配光法、噴霧法與粉末染色法效果對比

圖7 鋁塑裝飾板上指印噴霧法與502熏顯法效果對比

淺色報(bào)刊印刷品、鋁塑板上汗液指印霧化顯現(xiàn)效果不理想，但依稀可見指印輪廓，通過粉末刷顯法或“502”貼附熏顯法增強(qiáng)指印顯現(xiàn)效果。

4.5 光盤鏡面上汗液指印霧化顯現(xiàn)效果與數(shù)張圖像的融合處理 （見圖8）

圖8 光盤鏡面指印直接配光照相與噴霧法后顯現(xiàn)指印效果對比

圖8中a為直接配光照相的指印效果，紋線淺淡，且有明顯的劃痕干擾；b、c為噴霧法顯現(xiàn)過程中連續(xù)拍攝的指印效果，其中b圖右半側(cè)紋線明顯清晰，但左半側(cè)水汽尚未揮發(fā)，c圖的指紋中心左側(cè)紋線顯現(xiàn)清晰，但右側(cè)紋線亮度漸漸變淡；d為b、c2次拍攝的指印在Photoshop軟件圖像融合處理后的指印，分別保留了b、c2次拍攝指印的有效部分。處理方法是：在Photoshop軟件中分別打開該2幅圖片，將其中的b圖像全選復(fù)制并粘貼至c圖像上，形成2個(gè)圖層，在圖層面板中選擇亮度混合模式，再用橡皮擦工具擦除上圖層（b圖像）中左半側(cè)的水汽印跡，顯露出c圖像有效部分，最后合成為一個(gè)圖層即可。

4.6 透明礦泉水瓶塑料表面手印的顯現(xiàn)提取

使用尼康D800E數(shù)碼相機(jī)和尼康60mm定焦鏡頭，設(shè)置連拍模式，在室內(nèi)較暗條件下用德力LED面光源進(jìn)行側(cè)光配光，對手印部位進(jìn)行預(yù)對焦，設(shè)定好曝光參數(shù)，用超聲波霧化發(fā)生器對著疑有手印的物體表面距離約15cm噴霧2~3s，待表面水汽逐漸揮發(fā)肉眼可見手印紋線時(shí)即刻啟動相機(jī)快門連拍，最后選取其中效果較好的手印保存（見圖9）。

圖9 礦泉水瓶子照片 超聲波噴霧法顯現(xiàn)的手印

5 討論

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，日常使用的啞光漆家具表面很難直接通過配光方法發(fā)現(xiàn)指印，改用霧化法噴霧顯現(xiàn)后能方便地找到指印，并獲得較好的拍攝效果。

對大多數(shù)遺留數(shù)天的較陳舊指印由于汗液干涸，即使遺留在光滑客體上，也很難用配光方法直接發(fā)現(xiàn)指印，改用霧化法噴霧后能方便地顯現(xiàn)指印或找到指印輪廓，便于對指印作進(jìn)一步的顯現(xiàn)處理。在正確的操作下，霧化發(fā)生器噴霧法是發(fā)現(xiàn)顯現(xiàn)汗液潛在手印的無損顯現(xiàn)方法，不破壞手印本身，可以多次反復(fù)噴霧顯現(xiàn)，以期取得最佳顯現(xiàn)效果，尤其是對于干燥陳舊的潛在汗液手印一般應(yīng)多次間隔噴霧，控制霧化量，對指紋物質(zhì)進(jìn)行反復(fù)潤濕并配以合適角度的光源配光，采取邊霧化邊照相的方法提取。

多數(shù)情況下，霧化噴霧后附著在客體及指印上的水汽揮發(fā)消散有一個(gè)過程，需要通過連拍攝影的方法記錄該過程中的指印變化，最終來選取其中較好的指印圖像（圖4）；或者通過圖像后期處理技術(shù)將幾張指印照片有效部分融合成一張比較完整的好照片（圖8），但要注意連拍模式下絕對不能變動照相機(jī)的位置、焦距，保證取景范圍、成像倍率的一致性。

霧化法對淺色系列客體（如鋁合金門窗、白色鋁塑門窗、鋁塑板、瓷磚等）上的指印顯現(xiàn)不能取得直接可見的滿意效果，許多情況下只能看到微弱的指印輪廓，需要采用定向反射照相技術(shù)改善指紋效果，或借助粉末顯現(xiàn)法、“502”膠顯現(xiàn)法等后期處理方法增強(qiáng)顯現(xiàn)效果。這是由于淺色客體存在內(nèi)反射光[6]，內(nèi)反射光與霧化后的指印紋線上的水汽散射光混雜，干擾了對指印紋線的觀察效果；相反，對深色客體而言，深色客體較少有內(nèi)反射光的干擾，水汽指印得以彰顯。定向反射照相技術(shù)對照相的器材、光源、客體光潔度、平整度以及拍攝技術(shù)等要求較高，決定了定向反射照相技術(shù)往往應(yīng)用于已初步發(fā)現(xiàn)有指印存在的部位，不適用于大面積的指印搜索。

對于一些彩色客體表面上的指印，在霧化后拍照中使用多波段光源補(bǔ)色光可有效抑制背景色彩，增大指印反差。

對比實(shí)驗(yàn)表明，從發(fā)現(xiàn)顯現(xiàn)潛在手印的效果來看，便攜式霧化發(fā)生器噴霧法可以替代傳統(tǒng)“哈氣法”尋找發(fā)現(xiàn)潛在手印，且不污染現(xiàn)場物證中的DNA檢材，但納米噴霧補(bǔ)水儀言過其實(shí)，因霧化的水汽分子直徑太大不能用于手印的噴霧顯現(xiàn)。各項(xiàng)指標(biāo)對比見表 。

表 3種霧化方法顯現(xiàn)手印各項(xiàng)指標(biāo)對比

霧化發(fā)生器應(yīng)使用蒸餾水、去離子水或純凈水，禁止使用含礦物質(zhì)離子較多的硬水，以免影響超聲波振蕩片發(fā)揮作用。

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（責(zé)任編輯：于 萍）

D918.91

A

2095-7939(2017)02-0078-05

10.14060/j.issn.2095-7939.2017.02.014

2016-11-18

浙江警察學(xué)院校局合作項(xiàng)目（編號：20140603）。

馮永平（1965-），男，浙江杭州人，浙江警察學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心副教授，主要從事痕跡檢驗(yàn)研究。