[發明專利]基于毛細管X光會聚透鏡的潛指紋提取譜儀

無效

• 申請號: 201010599415.7
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102013012A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 孫天希;劉志國;劉鶴賀
• 申請（專利權）人: 中國政法大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;A61B5/117
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及指紋提取技術領域，特別是涉及一種基于毛細管X光會聚透鏡的潛指紋提取譜儀。毛細管X光會聚透鏡可以將發散的X射線會聚為微焦斑，該微焦斑直徑小于指紋的寬度和指紋間的空隙，并且焦斑處具有10⁴數量級的功率密度增益(放大倍數)，這便于利用該焦斑具有空間分辨地激發留在指紋處元素的特征X射線，從而利用特征X射線成像獲得指紋。

(二)背景技術

隨著指紋提取技術的不斷提高，指紋在刑偵領域的作用越來越重要。如果指紋是留在金屬、塑料、玻璃、磁磚等非吸水性物品的表面，此時對指紋的提取比較容易，通常可以用粉末法和磁粉法等等。如果指紋留在紙張、卡片、皮革、木頭等吸水性物品的表面，必須經過化學處理才能顯形，常用的化學法有碘熏法、硝酸銀法、熒光試劑法等等。對潛指紋的提取，現有的上述這些方法各有自己的特點，但有些實驗操作過于繁瑣，有些提取精度不夠高，所以如何快速、無損和高精度地提出潛指紋在刑偵領域倍受關注。

實際上，人的手指在某處留下指紋前，常常是要接觸一些物質，例如、護膚霜、洗滌液、油、灰塵、炸藥、有毒物質、毒品等等，這些物質中不同元素對應著自己的特征X射線，所以，如果采用空間分辨和強度能夠滿足要求的高能粒子束對潛在的指紋區進行二維掃描分析，得到三維數據，其中一維數據是指紋中某元素對應的特征X射線的強度，另外兩位數據是空間坐標，這樣就可以利用這些數據對潛在指紋進行計算機成像——特征X射線成像。利用特征X射線成像法提取指紋還可以判斷指紋所有者在留下指紋前接觸過什么物質，這對刑偵鑒別也具有重要的應用價值，所以，利用特征X射線成像法提取潛指紋具有重要的現實意義。

通過特征X射線成像法提取潛指紋的重點是設計適合于指紋提取的微束分析設備，首先要保證打在指紋上的高能粒子束的束斑尺寸要小于指紋的寬度和指紋間的空隙，同時還要保證打在某處的高能粒子束的強度足夠強，只有這樣才能保證將指紋中的元素對應的特征X射線具有空間分辨地激發出來。常見的有關激發元素特征X射線的微束分析設備有電鏡+能譜(SEM-EDX)、微束質子誘導X射線熒光(Micro-PIXE)和微束同步輻射X射線熒光(Micro-SXRF)，第一種方法的檢測限較高，不便于獲得低含量元素的特征X射線，第二和第三兩種方法的檢測限低于第一種方法，可以檢測到ppm量級的微量元素，但第二和第三兩種方法的設備龐大，運行費昂貴。同時，上述三種設備都不適合用于犯罪現場的實地潛指紋提取。

因此，如何能夠在現場利用特征X射線成像法進行提取潛指紋是本領域技術人員亟須解決的技術問題。

(三)發明內容

本發明的目的是提供一種基于毛細管X光會聚透鏡的潛指紋提取譜儀，該譜儀利用特征X射線成像法在犯罪現場進行指紋提取。

為解決上述問題實現上述發明目的，本發明提供的基于毛細管X光會聚透鏡的潛指紋提取譜儀包括X射線光源、毛細管X光會聚透鏡、顯微鏡、探測器、承載X射線光源、毛細管X光會聚透鏡，顯微鏡和探測器的五維電動調試架。所述譜儀采用毛細管X光會聚透鏡會聚便攜式低功率光源發出的X射線，從而獲得高功率密度的X射線微焦斑，該微焦斑的直徑遠小于指紋的寬度和指紋間的空隙，利用該X射線微焦斑作為激發指紋中元素對應的特征X射線的激發源。

所述基于毛細管X光會聚透鏡的潛指紋提取譜儀總重量的范圍為2kg-8kg。此譜儀的總重量主要決定于光源的重量，例如，采用功率為3W的光源，此譜儀的總重量為2kg；采用功率為30W的光源，此譜儀的總重量為8kg；當光源的功率為10W時，此譜儀的總量為4kg，此時，由于該種譜儀充分利用了毛細管X光會聚透鏡的性能，所以總量為4kg的譜儀既輕便又具有較低的檢出限，是優選的譜儀。

所述X射線光源為低功率光源，功率范圍為3W-30W。如果潛指紋中元素的含量是ppm量級的，則采用功率為30W的光源，如果潛指紋中元素的含量高于100ppm，則采用功率為3W的光源。

所述X射線光源為便攜式的，其重量范圍為0.5kg-1kg。當光源的功率為3W時，其重量為0.5kg，當光源的功率為30W時，其重量為1kg。

所述毛細管X光會聚透鏡是由80-150萬根單玻璃毛細管構成，單毛細管的數量決定了毛細管X光會聚透鏡的焦斑直徑和功率密度增益，所有單毛細管的入口端指向光源，所有單毛細管的出口端指向毛細管X光會聚透鏡的焦斑，此種單毛細管的排列方式決定該透鏡能將發散的X射線會聚為微焦斑。