生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是刑事科學技術領域的生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，具體是一種基于熒光光度計探測熒光發射波長及采用飛秒激光顯現生物痕跡(血液、精液、唾液、尿液、汗液等)，屬于刑事科學技術領域。這對于案發現場勘查，尋找生物痕跡物證有指導性作用。
【背景技術】
[0002]目前國內外對生物顯現痕跡的檢測手段的研宄主要集中在LED多波段光源、紫外燈及激光等。由于光學強度的限制，在顯現潛在痕跡方面效果仍然不理想，需要利用化學溶劑或粉末進行熒光預處理，檢材易于被污染或損壞。
[0003]經過對現有技術的檢索發現，美國專利文獻號US2004/0197771A1，授權公告日2004 - 10 - 7，記載了基于法庭科學領域方面應用的生物痕跡熒光光譜探測，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波長的激發下得熒光光譜曲線。
[0004]但是，在生物痕跡方面，還有很多種類有待進行探測，例如，汗液也是主要生物物證之一，犯罪嫌疑人的DNA也可從汗液當中獲取，特別是在作案工具等方面進行提取尤為重要。各類生物痕跡的吸收曲線在對生物痕跡的尋找和顯現方面也有著至關重要的作用。并且現有的LED多波段光源、紫外燈及激光等對顯現痕跡手段在顯現潛在痕跡方面效果仍然不理想，需要利用化學溶劑或粉末進行熒光預處理，檢材易于被污染或損壞。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型針對現有技術存在的上述不足，提出一種生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，根據生物痕跡的反射特性，利用生物痕跡的吸收波段探照，并對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技術的激光探測痕檢方法。
[0006]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0007]本實用新型包括:可調諧飛秒激光發生器、光學組件和成像組件，其中:可調諧飛秒激光發生器和光學組件相連，光學組件和成像組件分別正對待測對象且成像組件位于光學組件的反射光路上。
[0008]所述的可調諧飛秒激光發生器包括:依次連接的飛秒激光器和光參量放大器。
[0009]所述的可調諧飛秒激光發生器的出射波長可根據光參量放大系統進行轉換。
[0010]所述的光學組件包括:固定設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選固定設置于三腳架。
[0012]所述的感光元件采用但不限于電荷耦合元件(CCD)。
[0013]技術效果
[0014]與現有技術相比，本實用新型首次采用了飛秒激光器及其光參量放大系統來進行生物痕跡的顯現，可通過強烈的反射光斑對潛在生物痕跡進行定位。并通過對多種生物痕跡的吸收和熒光發射波長進行探測，以便于在針對特定的生物痕跡探測提取，能夠進一步進行DNA的檢測以及起到對可便攜式光源系統進行簡化的作用。同時，采用無需試劑及非接觸式的探測途徑，避免了對生物痕跡的污染，達到實時顯現的效果。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0016]圖2為實施例中各類生物痕跡的吸收光譜曲線圖；
[0017]圖3為實施例中各類生物痕跡在不同波長激發下的熒光發射波長曲線圖；
[0018]圖中:(A)280nm、(B) 375nm、(C) 400nm - 415nm、(D)530nm。
[0019]圖4為實施例效果示意圖；
[0020]圖中:(a)室內普通室內燈光生物痕跡圖、(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。
【具體實施方式】
[0021]下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0022]實施例1
[0023]如圖1所示，本實施例包括:可調諧飛秒激光發生器、光學組件和成像組件，其中:可調諧飛秒激光發生器和光學組件相連，光學組件和成像組件分別正對待測對象O且成像組件位于光學組件的反射光路上。
[0024]所述的可調諧飛秒激光發生器包括:依次連接的飛秒激光器I和光參量放大器2。
[0025]所述的可調諧飛秒激光發生器的出射波長可根據光參量放大系統進行轉換。
[0026]所述的飛秒激光器I的輸出波長為800nm。
[0027]所述的光學組件包括:固定設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優選固定設置于三腳架。
[0030]所述的成像組件采用但不限于能夠輸出模擬信號的電荷耦合元件(CCD)，本實施例中成像組件與計算機6相連以處理采集到的模擬信號。
[0031]所述的待測對象采用但不限于待測生物溶液，該溶液經過去離子水稀釋至300倍，并置于比色皿中以測量其熒光發射波長。
[0032]本裝置通過以下方式實現檢測:首先采用分光光度計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進行測量。生物痕跡熒光發射波長的表征有利于生物痕跡的現場勘查。其次，根據生物痕跡的反射特性，調諧飛秒激光及其參量放大系統，利用生物痕跡的吸收波段探照，并對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技術的激光探測痕檢方法。
[0033]所述的分光光度計的測量范圍為190nm - 800nm。其中，血液在可見光多個范圍內都具有吸收峰；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，針對上述各類生物痕跡的不同吸收光譜范圍，本實施例利用熒光光度計針對不同生物樣品分別采用相應的吸收光譜波段激發得到熒光光譜曲線，從而得到各類生物樣品的熒光發射波段范圍。
[0035]當激發波長為280nm時:血液的熒光發射波長為330nm ;精液的熒光發射波長為345nm ;唾液的熒光發射波長為343nm ;汗液的熒光發射波長為350nm ;尿液的熒光發射波長為 406nm。
[0036]當激發光波長為375nm時:血液的熒光發射波長為485nm ;精液的熒光發射波長為432nm及577nm ;唾液的熒光發射波長為430nm ;汗液的熒光發射波長為430nm ;尿液的熒光發射波長為446nm。
[0037]當激發光波長為415nm時:血液的熒光發射波長為447nm。激發光波長為400nm時，精液的熒光發射波長為577nm及626nm ;唾液的熒光發射波長為460nm ;汗液的熒光發射波長為460nm ;尿液的熒光發射波長為515nm。
[0038]當激發光波長為530nm時:精液的熒光發射波長為575nm及629nm ;尿液的熒光發射波長為595nm。
[0039]本實施例中所采用的熒光光度計包括:光源、光柵、偏振片、光電倍增管探測器；激發波長掃描范圍為190 -650nm，發射波長掃描范圍是200 -800nm。設定激發波長，通過光柵來選擇所設置波段照射至樣品，為了消除其他散射光的影響，在樣品前置一塊偏振片。待測溶液被激發出熒光型信號，經過第二塊偏振片消除雜散光，再經過第二塊反射光柵傳播至光電倍增管探測器中。
[0040]所述的光柵為反射光柵。
[0041 ] 實施例中所用的液體都是經過稀釋至300倍的液體。
[0042]如圖4所示，運用可調諧飛秒激光發生器顯現血液的實施例。(A)和(B)分別為在室內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；實驗光路中有三棱鏡、寬帶濾光片、干板夾；成像系統包括紫外鏡頭的CCD置于相機三腳架上，用于拍攝生物痕跡的顯現圖片。
[0043]所述的飛秒激光器的輸出波長為800nm，經光參量放大器調節后能夠出射可調諧波長，將可調諧飛秒激光發生器的出射波長調節為415nm，因出射的波長含有其他波段的雜光，首先利用三棱鏡進行分光，然后采用寬帶濾光片將出射波長調至375nm-425nm?將光斑調節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/或待測對象。采用帶有紫外鏡頭的CCD進行痕跡顯現圖片的記錄，并將CCD置于三腳架上調節和固定。
【主權項】
1.一種生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，其特征在于，包括:可調諧飛秒激光發生器、光學組件和成像組件，其中:可調諧飛秒激光發生器和光學組件相連，光學組件和成像組件分別正對待測對象且成像組件位于光學組件的反射光路上。
2.根據權利要求1所述的生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，其特征是，所述的可調諧飛秒激光發生器包括:依次連接的飛秒激光器和光參量放大器。
3.根據權利要求2所述的生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，其特征是，所述的飛秒激光器的輸出波長為800nm。
4.根據權利要求1所述的生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，其特征是，所述的光學組件包括:固定設置于干板夾上的三棱鏡和濾光片。
5.根據權利要求4所述的生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，其特征是，所述的濾光片，其透光波長范圍為375nm - 425nm。
6.根據權利要求1所述的生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，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.根據權利要求6所述的生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，其特征是，所述的紫外鏡頭和感光元件固定設置于三腳架上。
8.根據權利要求1或6所述的生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，其特征是，所述的成像組件與計算機相連。
【專利摘要】一種生物痕跡的熒光發射波長的探測及其顯現裝置，包括：可調諧飛秒激光發生器、光學組件和成像組件，其中：可調諧飛秒激光發生器和光學組件相連，光學組件和成像組件分別正對待測對象且成像組件位于光學組件的反射光路上。本實用新型根據生物痕跡的反射特性，利用生物痕跡的吸收波段探照，并對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技術的激光探測痕檢方法。
【IPC分類】G01N21-64
【公開號】CN204495717
【申請號】CN201520157066
【發明人】鄒蕓, 江蓓, 陳險峰, 趙雪珺, 劉文斌, 蔡能斌, 黃曉春, 崔劉虎
【申請人】上海市刑事科學技術研究院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月19日