生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及的是刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，具體是一種基于熒光光度計(jì)探測(cè)熒光發(fā)射波長(zhǎng)及采用飛秒激光顯現(xiàn)生物痕跡(血液、精液、唾液、尿液、汗液等)，屬于刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。這對(duì)于案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)勘查，尋找生物痕跡物證有指導(dǎo)性作用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)外對(duì)生物顯現(xiàn)痕跡的檢測(cè)手段的研宄主要集中在LED多波段光源、紫外燈及激光等。由于光學(xué)強(qiáng)度的限制，在顯現(xiàn)潛在痕跡方面效果仍然不理想，需要利用化學(xué)溶劑或粉末進(jìn)行熒光預(yù)處理，檢材易于被污染或損壞。
[0003]經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，美國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)US2004/0197771A1，授權(quán)公告日2004 - 10 - 7，記載了基于法庭科學(xué)領(lǐng)域方面應(yīng)用的生物痕跡熒光光譜探測(cè)，給出了精液、肌膚油脂、血液、唾液和尿液分別在 260nm、375nm、400nm、450nm、530nm、580nm、660nm 及 800nm波長(zhǎng)的激發(fā)下得熒光光譜曲線。
[0004]但是，在生物痕跡方面，還有很多種類有待進(jìn)行探測(cè)，例如，汗液也是主要生物物證之一，犯罪嫌疑人的DNA也可從汗液當(dāng)中獲取，特別是在作案工具等方面進(jìn)行提取尤為重要。各類生物痕跡的吸收曲線在對(duì)生物痕跡的尋找和顯現(xiàn)方面也有著至關(guān)重要的作用。并且現(xiàn)有的LED多波段光源、紫外燈及激光等對(duì)顯現(xiàn)痕跡手段在顯現(xiàn)潛在痕跡方面效果仍然不理想，需要利用化學(xué)溶劑或粉末進(jìn)行熒光預(yù)處理，檢材易于被污染或損壞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，根據(jù)生物痕跡的反射特性，利用生物痕跡的吸收波段探照，并對(duì)比自然光照射的生物痕跡圖像，最終獲得更適用于刑事科學(xué)技術(shù)的激光探測(cè)痕檢方法。
[0006]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本實(shí)用新型包括:可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器、光學(xué)組件和成像組件，其中:可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器和光學(xué)組件相連，光學(xué)組件和成像組件分別正對(duì)待測(cè)對(duì)象且成像組件位于光學(xué)組件的反射光路上。
[0008]所述的可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器包括:依次連接的飛秒激光器和光參量放大器。
[0009]所述的可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器的出射波長(zhǎng)可根據(jù)光參量放大系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0010]所述的光學(xué)組件包括:固定設(shè)置于干板夾上的三棱鏡和濾光片。
[0011]所述的成像組件包括:帶有紫外鏡頭的感光元件，其中:紫外鏡頭和感光元件優(yōu)選固定設(shè)置于三腳架。
[0012]所述的感光元件采用但不限于電荷耦合元件(CCD)。
[0013]技術(shù)效果
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型首次采用了飛秒激光器及其光參量放大系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行生物痕跡的顯現(xiàn)，可通過(guò)強(qiáng)烈的反射光斑對(duì)潛在生物痕跡進(jìn)行定位。并通過(guò)對(duì)多種生物痕跡的吸收和熒光發(fā)射波長(zhǎng)進(jìn)行探測(cè)，以便于在針對(duì)特定的生物痕跡探測(cè)提取，能夠進(jìn)一步進(jìn)行DNA的檢測(cè)以及起到對(duì)可便攜式光源系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化的作用。同時(shí)，采用無(wú)需試劑及非接觸式的探測(cè)途徑，避免了對(duì)生物痕跡的污染，達(dá)到實(shí)時(shí)顯現(xiàn)的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為實(shí)施例中各類生物痕跡的吸收光譜曲線圖；
[0017]圖3為實(shí)施例中各類生物痕跡在不同波長(zhǎng)激發(fā)下的熒光發(fā)射波長(zhǎng)曲線圖；
[0018]圖中:(A)280nm、(B) 375nm、(C) 400nm - 415nm、(D)530nm。
[0019]圖4為實(shí)施例效果示意圖；
[0020]圖中:(a)室內(nèi)普通室內(nèi)燈光生物痕跡圖、(b)飛秒激光照射下在石英玻片上稀釋了 300倍的血液生物痕跡生物痕跡圖、(c)在室內(nèi)燈光下照射下食品包裝袋上血跡的成像圖、(d)在飛秒激光照射下食品包裝袋上血跡的成像圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0022]實(shí)施例1
[0023]如圖1所示，本實(shí)施例包括:可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器、光學(xué)組件和成像組件，其中:可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器和光學(xué)組件相連，光學(xué)組件和成像組件分別正對(duì)待測(cè)對(duì)象O且成像組件位于光學(xué)組件的反射光路上。
[0024]所述的可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器包括:依次連接的飛秒激光器I和光參量放大器2。
[0025]所述的可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器的出射波長(zhǎng)可根據(jù)光參量放大系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0026]所述的飛秒激光器I的輸出波長(zhǎng)為800nm。
[0027]所述的光學(xué)組件包括:固定設(shè)置于干板夾上的三棱鏡3和濾光片4。
[0028]所述的濾光片4，其透光波長(zhǎng)范圍為375nm - 425nm。
[0029]所述的成像組件包括:帶有紫外鏡頭的感光元件5，其中:紫外鏡頭和感光元件5優(yōu)選固定設(shè)置于三腳架。
[0030]所述的成像組件采用但不限于能夠輸出模擬信號(hào)的電荷耦合元件(CCD)，本實(shí)施例中成像組件與計(jì)算機(jī)6相連以處理采集到的模擬信號(hào)。
[0031]所述的待測(cè)對(duì)象采用但不限于待測(cè)生物溶液，該溶液經(jīng)過(guò)去離子水稀釋至300倍，并置于比色皿中以測(cè)量其熒光發(fā)射波長(zhǎng)。
[0032]本裝置通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)檢測(cè):首先采用分光光度計(jì)表征生物痕跡的吸收光譜特性，生物痕跡的熒光光譜特性則利用熒光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。生物痕跡熒光發(fā)射波長(zhǎng)的表征有利于生物痕跡的現(xiàn)場(chǎng)勘查。其次，根據(jù)生物痕跡的反射特性，調(diào)諧飛秒激光及其參量放大系統(tǒng)，利用生物痕跡的吸收波段探照，并對(duì)比自然光照射的生物痕跡圖像，最終獲得更適用于刑事科學(xué)技術(shù)的激光探測(cè)痕檢方法。
[0033]所述的分光光度計(jì)的測(cè)量范圍為190nm - 800nm。其中，血液在可見光多個(gè)范圍內(nèi)都具有吸收峰；250nm -300nm、310nm -360nm、370nm -450nm、520nm -560nm 及 570nm -590nm。尿液的吸收光譜范圍是:266nm - 320nm ;精液的吸收光譜范圍是:250nm - 320nm ;汗液的吸收光譜范圍是:250nm - 320nm ;唾液的吸收光譜范圍是:260nm - 320nm。
[0034]如圖2所示，針對(duì)上述各類生物痕跡的不同吸收光譜范圍，本實(shí)施例利用熒光光度計(jì)針對(duì)不同生物樣品分別采用相應(yīng)的吸收光譜波段激發(fā)得到熒光光譜曲線，從而得到各類生物樣品的熒光發(fā)射波段范圍。
[0035]當(dāng)激發(fā)波長(zhǎng)為280nm時(shí):血液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為330nm ;精液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為345nm ;唾液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為343nm ;汗液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為350nm ;尿液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為 406nm。
[0036]當(dāng)激發(fā)光波長(zhǎng)為375nm時(shí):血液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為485nm ;精液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為432nm及577nm ;唾液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為430nm ;汗液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為430nm ;尿液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為446nm。
[0037]當(dāng)激發(fā)光波長(zhǎng)為415nm時(shí):血液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為447nm。激發(fā)光波長(zhǎng)為400nm時(shí)，精液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為577nm及626nm ;唾液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為460nm ;汗液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為460nm ;尿液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為515nm。
[0038]當(dāng)激發(fā)光波長(zhǎng)為530nm時(shí):精液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為575nm及629nm ;尿液的熒光發(fā)射波長(zhǎng)為595nm。
[0039]本實(shí)施例中所采用的熒光光度計(jì)包括:光源、光柵、偏振片、光電倍增管探測(cè)器；激發(fā)波長(zhǎng)掃描范圍為190 -650nm，發(fā)射波長(zhǎng)掃描范圍是200 -800nm。設(shè)定激發(fā)波長(zhǎng)，通過(guò)光柵來(lái)選擇所設(shè)置波段照射至樣品，為了消除其他散射光的影響，在樣品前置一塊偏振片。待測(cè)溶液被激發(fā)出熒光型信號(hào)，經(jīng)過(guò)第二塊偏振片消除雜散光，再經(jīng)過(guò)第二塊反射光柵傳播至光電倍增管探測(cè)器中。
[0040]所述的光柵為反射光柵。
[0041 ] 實(shí)施例中所用的液體都是經(jīng)過(guò)稀釋至300倍的液體。
[0042]如圖4所示，運(yùn)用可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器顯現(xiàn)血液的實(shí)施例。(A)和(B)分別為在室內(nèi)燈光下和飛秒激光照射下石英玻片上血跡的成像圖。(C)和(D)分別為在室內(nèi)燈光下和飛秒激光照射下食品包裝袋上血跡的成像圖。其中，包括飛秒激光器、TOPAS飛秒光參量放大器；實(shí)驗(yàn)光路中有三棱鏡、寬帶濾光片、干板夾；成像系統(tǒng)包括紫外鏡頭的CCD置于相機(jī)三腳架上，用于拍攝生物痕跡的顯現(xiàn)圖片。
[0043]所述的飛秒激光器的輸出波長(zhǎng)為800nm，經(jīng)光參量放大器調(diào)節(jié)后能夠出射可調(diào)諧波長(zhǎng)，將可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器的出射波長(zhǎng)調(diào)節(jié)為415nm，因出射的波長(zhǎng)含有其他波段的雜光，首先利用三棱鏡進(jìn)行分光，然后采用寬帶濾光片將出射波長(zhǎng)調(diào)至375nm-425nm?將光斑調(diào)節(jié)至滴有稀釋血液滴的石英波片和零食包裝袋上，用干板夾固定玻片和/或待測(cè)對(duì)象。采用帶有紫外鏡頭的CCD進(jìn)行痕跡顯現(xiàn)圖片的記錄，并將CCD置于三腳架上調(diào)節(jié)和固定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，其特征在于，包括:可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器、光學(xué)組件和成像組件，其中:可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器和光學(xué)組件相連，光學(xué)組件和成像組件分別正對(duì)待測(cè)對(duì)象且成像組件位于光學(xué)組件的反射光路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，其特征是，所述的可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器包括:依次連接的飛秒激光器和光參量放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，其特征是，所述的飛秒激光器的輸出波長(zhǎng)為800nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，其特征是，所述的光學(xué)組件包括:固定設(shè)置于干板夾上的三棱鏡和濾光片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，其特征是，所述的濾光片，其透光波長(zhǎng)范圍為375nm - 425nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，其特征是，所述的成像組件包括:帶有紫外鏡頭的感光元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，其特征是，所述的紫外鏡頭和感光元件固定設(shè)置于三腳架上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，其特征是，所述的成像組件與計(jì)算機(jī)相連。
【專利摘要】一種生物痕跡的熒光發(fā)射波長(zhǎng)的探測(cè)及其顯現(xiàn)裝置，包括：可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器、光學(xué)組件和成像組件，其中：可調(diào)諧飛秒激光發(fā)生器和光學(xué)組件相連，光學(xué)組件和成像組件分別正對(duì)待測(cè)對(duì)象且成像組件位于光學(xué)組件的反射光路上。本實(shí)用新型根據(jù)生物痕跡的反射特性，利用生物痕跡的吸收波段探照，并對(duì)比自然光照射的生物痕跡圖像，最終獲得更適用于刑事科學(xué)技術(shù)的激光探測(cè)痕檢方法。
【IPC分類】G01N21-64
【公開號(hào)】CN204495717
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520157066
【發(fā)明人】鄒蕓, 江蓓, 陳險(xiǎn)峰, 趙雪珺, 劉文斌, 蔡能斌, 黃曉春, 崔劉虎
【申請(qǐng)人】上海市刑事科學(xué)技術(shù)研究院
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日