硝酸银法显现效果影响因素的研究

[摘 要]硝酸银显现法应用范围广，显现速度快，但这种方法的显现效果受光源性质、曝光时间等环境影响较大。通过运用控制变量法进行对比实验，借助新型LED光源，观察光源波长、照射距离（强度）、照射时间等因素对硝酸银显现法显现效果的影响，探究各个影响影响因素之间的关系。经过对比实验表明，运用光源波L365nm，照射距离（强度）17cm，照射时间2min这一显现条件组合较为合适，显现效果理想。

[关键词]硝酸银显现法；光源波长；照射强度

中图分类号：D918.91 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）06-0098-02

一、引言

“硝酸银显现法”是一种传统的指纹显现方法，具有显现效率高、显现方法操作简易等优点，能够显现遗留时间较长的陈旧手印，在入室盗窃、抢劫、绑架等案件的现场手印显现提取中应用广泛[1]。在现阶段的现场勘查过程中，技术人员提取显现现场遗留在纸张、本色木等渗透性客体上的汗潜手印时常使用“硝酸银显现法”[2]。但硝酸银显现法受显现环境的影响较大。如天气、地点等条件变化，会对氯化银分解速度产生较大影响，甚至非指纹区的纸张也会变黑，不容易获得比较满意的显现效果。因此，传统的硝酸银法显现手印有很大的局限性[3]。

本文我们主要研究利用新型的LED光源进行系统地比较光源的波长、照射强度、照射时间等因素对显现效果的影响，通过对比实验获得硝酸银显现法显现汗潜手印最佳显现效果的条件组合，为技术人员提供理论依据和实验支持。

二、实验材料

硝酸银乙醇溶液（0.1mol/L），镊子，棉球，计时器，A4打印纸，波长为620-635nm、520-535nm、450-465nm、395-410nm的LED单色光及LED白光手电筒各一个。

三、实验原理及方法

（一）实验原理

硝酸银显现法是在客体上均匀地浸润硝酸银溶液，银离子与汗液手印中的氯化钠反应生成氯化银，然后将客体置于自然光下，氯化银见光分解成黑色的银粒子沉淀从而使手印显现出来。[4]同时客体上的非指纹区在一定的光照条件下也会变黑，影响显现效果。

在实验中我们用新型的LED多波段光源替代自然光源，与自然光源相比，LED光源具有稳定、可操控性强等优点，能够避免因自然环境中的光源不可控制而产生的曝光不足或过度曝光。

（二）实验方法

硝酸银法显现汗潜手印是利用氯化银见光分解的原理，氯化银分解对不同波长的光的敏感性不同，因此不同波长的光照下，显现的效果会有所差异。因此我们使用不同波长的LED光源分别进行实验，探究在哪种波长的照射下能够达到最佳显现效果。

除了波长，光照时间和光照强度也是影响显现效果的重要因素，在自然环境中，光照强度不可控制，实验中在控制变量的前提下，我们通过改变照射距离达到改变照射强度的目的，并以此探究某一波长下，相同照射时间内要达到最佳显现效果所需的照射强度。

在研究照射时间对显现效果的影响时，我们通过保证光源波长，照射面积不变的情况下改变照射时间，从而探究某一波长下，照射强度相同的时，达到最佳显现效果所需的照射时间。

四、实验结果与分析

（一）光源波长对显现效果的影响

通过重复地利用自然光进行显现实验，我们发现在阳光充足时硝酸银的显现效果较为明显，而自然光是一种复合光，其中包含红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种可见光和紫外，红外等不可见光。光的颜色之所以不同是因为其波长不同，因此我们在假设不同波长的光对“硝酸银显现法”的影响是不同的前提下进行系统地实验。

实验中，我们考虑到技术人员实际操作时的空间条件限制以及实际操作过程中的习惯，选用17cm作为光源与样品之间的固定照射距离。在保证光照强度（光源的功率、照射距离）不变的情况下，先使用相同的光源改变照射时间，再改变光源波长进行重复实验，对样本进行垂直照射，得到的实验结果见图1所示：

由图1可见，使用红光到绿光这一波段的光对指纹进行显现时，指纹在较长时间内没有显现出来。使用白光照射时，虽然显现出较浅的纹线，但是所需时间较长，效率低，不适用于实践中的指纹显现。然而，使用紫光与蓝光照射时，两者均能显现较浅的指纹图。其中，紫光较蓝光更能显现出深浅适中的指纹图，更适用于实践。

由以上的实验我们可以得出光的波长越短，越容易促使氯化银分解的结论。因此我们认为自然光中紫色波段的光是“硝酸银显现法”所需光源。LED紫光灯发射的光源均匀稳定，由紫光照射相同时间得到的指纹图较自然光清晰。因此我们认为自然光中紫色波段的光是“硝酸银显现法”所需的最佳光源。在接下来的实验中，我们选用LED紫光作为研究的显现光源。

（二）照射距离（强度）对显现效果的影响

在探究照射强度、照射时间对硝酸银显现法的影响时，考虑到实践中技术人员使用的空间条件，我们用LED紫光光源（功率为3w，波长为395-410nm）作为光源，调节光源与客体之间的距离，再保证纹线区域都能照射到的前提下，控制照射距离分别为7cm、12cm、17cm、22cm、27cm，照射时间为2分钟，以达到控制照射强度的目的，进行对比实验，得到的结果见表1所示：

研究表1的数据，我们可以看出，照射时间为2分钟时，当照射距离为7cm以及12cm，指纹纹线和背景颜色都较深，不易区分。当照射距离扩大到为22cm，显现出的指纹纹线较浅。而较浅或较深的指纹图中的指纹细节特征都不明显，不利于指纹的比对鉴定工作。同时我们发现当光照强度较强（照射距离较近，照射面积小）时，纹线的颗粒比较粗，不利于观察细微特征，当照射强度较弱（照射距离较远，照射面积大）时，显现纹线颜色较浅，不利于指纹地辨认。

因此，我们认为当照射距离为17cm，照射时间为2分钟时，所得到的指纹最为清晰，易于识别。

在试验中我们还发现照射时间与距离直接存在着某种比例关系，在光源参数不变的条件下，增大照射距离需要同时增加照射时间才能达到较好的显现效果。

（三）照射时间对显现效果的影响

得到较为适合的光源波长、照射距离以及照射时间等数据后，我们将这些数据与实际的操作结合起来进行硝酸银显现汗潜手印的实验，同时将得到的显现结果与在保证其他条件不变情况下不同时间段的自然光显现结果进行对比，得到的结果见图2所示：

观察图2中的实验结果可以看到，当自然光较弱时，显现效果并不明显，且耗时较长，非纹线区域也会因为长时间的曝光而被氧化颜色加深，导致纹线与背景难以区分；而当自然光较强时，容易在短时间内过度曝光，导致纹线区域与非纹线区域同时变色，纹线难以辨认。因此，相比传统的自然光源新型的LED紫光非常稳定，且在通过实验得到较佳的光源波长、照射距离以及照射时间等数据之后，有效的提高了显现的成功率以及显现效率。

五、结论

（一）在其他条件相同的情况下，对比自然光和其他波段的光源，从显现效果以及能耗考虑，同时使用3w的LED紫光灯（395-410nm）作为显现光源较为合适。

（二）通过实验分析，并出于实际的勘察工作考虑，控制光源与显现客体之间的距离使照射距离为17cm时，照射时间2分钟，能得到清晰、易于识别的指纹。

（三）经过将实验所得的数据进行显现运用并与自然光的显现效果进行对比，相较于自然光，运用LED多波段光源最为显现光源更为高效、稳定。

（四）在实验中，发现将检材置于密闭的环境当中，其环境条件将易于控制，且显现条件更加稳定，可以将得到的显现条件组合应用于制作LED硝酸银显现箱。

参考文献

[1] 王贵容.王成新.硝酸银法显现热敏纸上手印研究[J].新疆警官高等专科学校学报，2010（03）：29-30.

[2] 尚广举.硝酸银_显影剂法快速显现纸张上的手印[J].刑事技术，1985（01）：35.

[3] 张鸿雁.硝酸y、茚三酮显现纸张上汗潜手印的效果比较[J].辽宁警专学报，2014（2）：62.

[4] 廖岳华.硝酸银法显现汗液手印配制溶液的探讨[J].广东公安科技，2001（04）：27-29.