便携式长波紫外灯的制作与应用(图文)

现阶段公安紫外荧光照相设备多为台式紫外翻拍仪，仪器笨重，且需要220V的电源，故只能在室内固定地点操作，大大限制了其使用推广性，随着多波段光源逐步推广使用到刑事勘查和检验中，紫外荧光照相也逐步得到广泛应用，在物证的发现及照相提取等方面有着自己独特的优势，但从多波段的工作原理可知，其于发光体与光路间通过更换不同颜色波段的玻璃镜片来达到不同颜色的光波段输出，系被动式改变光的波段，且近紫外的波段欠单一纯净，夹杂着大部分蓝紫光，虽然也能使部分物体激发荧光，但效果要比台式紫外光灯差很多。如何使紫外荧光照相更方便的应用于刑事技术及日常工作呢？笔者另辟蹊径，利用近年成功研发上市的紫外光LED（发光二极管）来制作便携式长波紫外灯，达到了一定的预期效果。使用同一张5元纸币，左为多波段光源照射拍照，右为制作的紫外灯照射拍照。
关键词：便携式长波紫外灯，制作，应用

　　紫外灯是公安机关刑事技术工作中的重要辅助检验器材，常用它来作为紫外激发光源来激发物体在可见区发射荧光（有时也在长波紫外区和红外区发射荧光），再用照相的方法记录物体在紫外光激发下发射的可见荧光。实际工作中，有些在普通可见光下看不清或看不见的痕迹物证，运用紫外荧光照相方法可以把他们拍照下来，此外，不同的物质在一定强度和波长光源的激发下，会产生不同强度或色彩的荧光，根据荧光特征可以检验物质的真伪或异同，故紫外荧光照相是刑事照相中重要的内容。
　　现阶段公安紫外荧光照相设备多为台式紫外翻拍仪，仪器笨重，且需要220V的电源，故只能在室内固定地点操作，大大限制了其使用推广性，随着多波段光源逐步推广使用到刑事勘查和检验中，紫外荧光照相也逐步得到广泛应用，在物证的发现及照相提取等方面有着自己独特的优势，但从多波段的工作原理可知，其于发光体与光路间通过更换不同颜色波段的玻璃镜片来达到不同颜色的光波段输出，系被动式改变光的波段，且近紫外的波段欠单一纯净，夹杂着大部分蓝紫光，虽然也能使部分物体激发荧光，但效果要比台式紫外光灯差很多。如何使紫外荧光照相更方便的应用于刑事技术及日常工作呢？笔者另辟蹊径，利用近年成功研发上市的紫外光LED（发光二极管）来制作便携式长波紫外灯，达到了一定的预期效果。
　　紫外光LED属于LED发光二极管的一种，它和其他LED发光二极管一样，由两个半导体P型和N型半导体加中间一个有源层组成，当两端加上正负电压时电子开始移动和空穴（带正电的离子）结合产生辐射光。改变封装材料的成分就可以改变发光的颜色。LED发光二极管较早就得到了广泛应用，但紫外LED发光二极管由于存在研发难度，始终没有成熟的产品市场。论文参考网。在2005年初，日本日亚（Nichia）公司已经成功研制出波长为375纳米的长波紫外发光二极管，同时很多厂家也跟随其后推出了质量参差不齐的类似产品，
　　制作材料选用：作为核心元件的LED管选料要比较讲究，笔者在制作前购买了市面上近十种LED管，大多都是蓝光LED，输出的紫外光成分很少，效果和参数最接近的为日本日亚公司的波长为375‐380nm的LED发光二极管， 额定电压为3.6‐3.8v，额定工作电流为20mA，功率为2mW左右 照度约为60流明，制作前经通电试验，效果要明显优于其它产品。其它制作材料选料比较随意，取市面流行的14灯LED手电筒，看其结构是否方便拆卸改装。制作工具：电烙铁，助焊剂，剪线钳，螺丝刀、镊子等。论文参考网。制作过程：将其内的白光LED发光二极管焊下，将之换成紫外光LED发光二极管，焊接时须注意LED管的极性不可接反。改装原理很简单，只要有一定的无线电知识，保证焊接牢固，接触良好，极性就可以制作成功。制作过程见照片如下：
　　准备好如下两种材料：1：紫外LED管；2：便于拆卸的LED手电筒。如下图：
　　
　　用来改装的紫外LED发光二极管用来改装的普通LED白光手电筒
　　用工具把手电筒的前部发光管部分旋下，取出焊接LED管的电路板，把原白光LED发光管焊下，依次把紫外LED发光二极管按照原线路图焊接在电路板上（此时要注意正负极不能接反），最后把过长的管脚剪短，把电路板安装到原位置即可，由于紫外LED发光二极管与白光LED发光二极管参数接近，故原电器线路不用改动，如焊接无误，无须调试就可以直接投入使用。下图为焊接好的LED紫外灯：
　　 紫外灯前部
　　为了测试效果，与同类型产品作横向对比，笔者选用了本单位现有的北京科源仪器厂生产的“KY便携式多波段光源”（如下图），并使用415纳米波段（长波紫外波段）作为参照光源。
　　 KY便携式多波段光源
　　为了作效果对比，模拟平时接触较多的客体检验如伪造工作证、伪造乘车证、伪造身份证、假币等检验以及现场勘查中指纹、生物检材的发现提取等课题作为效果比对。照相器材为NIKON－D70单反数码相机，并对不同客体进行紫外照射拍照。下面所述为系列对比照片：
　　1：真伪乘车证的对比拍照（左为真，右为伪）：
　　可见光拍照对比，可见印刷工艺、打印工艺上难分真伪：
　　
　　用多波段光源照射激发荧光，不加滤色镜拍照效果。可以看出激发荧光的效果较差，真证与伪证间看不出应有的区别：
　　
　　用制作的长波紫外灯照射激发荧光，不加滤色镜拍照效果。可以看出真证的造纸工艺中添加了荧光纤维丝，假证则无，在材料工艺上存在本质区别，很容易就可以辨别伪造乘车证：
　　
　　2：人民币对比拍照。使用同一张5元纸币，左为多波段光源照射拍照，右为制作的紫外灯照射拍照。为了突出效果，照相中皆加了中黄滤色镜使用相同光圈相同快门速度拍照。
　　 从此组相片可以看出，多波段光源激发荧光较黯淡，纸币的荧光纤维丝反映不出来，制作的长波紫外灯则有明显优势，激发荧光较明显，纸币的荧光纤维丝全部明显反映出来。论文参考网。
　　　　
　　从此组相片可以看出，在对人民币上的荧光油墨照射时，多波段光源激发荧光较黯淡，不能对荧光油墨进行激发荧光，制作的长波紫外灯则有明显优势，激发荧光效果明显。
　　3：绿色荧光粉刷显的指纹对比拍照。为方便对比，同时准备了2枚刷显指纹，同幅照片中左边一枚指纹用绿色荧光粉刷显，右边一枚指纹用金粉刷显。
　　
　　此组照片中，左图为常规拍摄，中图为多波段光源照射拍摄，右图为制作的紫外灯照射拍摄。通过照片对比，可以看出制作的紫外灯在激发荧光照相上比多波段光源有明显优势，指纹背景滤除得非常整洁，指纹纹线效果非常好，激发荧光的效果与座式紫外翻拍架接近。同时也看出荧光粉末配合紫外灯提取指纹要比传统的金粉银粉刷显有优势。
　　通过以上数组对比照片可知，用本文所述的长波紫外灯来辅助公安刑事技术工作是完全可行的，同时其小巧、轻便、价廉等优点也很适用于基层所队开展对假身份证、假工作证、假乘车证等等各种伪造证件的查缉甄别，对提高查缉效率有很大的帮助。但同时它也存在着缺点，由于发光管的发光指数还较低，故光照度指标较座式紫外灯有一定差距，如用市面上的30灯手电制作，增大发光面积，效果将有明显改善。从日亚公司的生产计划可以看出，其将于近期开始供应型号为NCSU033A的350mw大功率紫外LED（365nm，UV-LED），这将是市场上功率最大的紫外LED。该款紫外LED兼具寿命长、锐线光谱、抗冲击、环保（无铅汞焊接）、功率可调（通过电流调节）、可瞬时开、关等特点。短波紫外LED管也将面世，但价格还相当昂贵，相信随着科技发展及生产量的提高，价格将会大大降低，应用前景及可发展性更强。