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1、热烈欢迎专家评委 技 术 报 告 中国刑警学院 真空静电提取平面 足迹新技术研究 目前国内外研究概况 研究的主要内容及成果 主要报告内容主要报告内容 真空静电提取平面足迹新技术研究 在项目研究的初期，我们主要针对该项目中的 仪器在国内的使用情况进行了调研，发现在国内尚 没有开展同时利用静电和真空提取灰尘平面足迹的 研究；在国外已有类似技术，并且已有产品投放我 国市场，但一是国外产品价格过高，不适合我国公 安机关的实际情况，难以普及，二是国外产品功能 单一，仅适用于实验室，无便携功能，不能应用于 犯罪现场。在此期间我们还收集了大量关于静电、 真空理论与真空机械、机械加工等有关资料，对仪 器的设计
2、起到了指导作用。 国内外研究概况 研究的主要内容及成果 真空静电法提取平面痕迹的基本原理 高压静电提取平面灰尘足迹的基本原理 真空辅助提取平面灰尘足迹的基本原理 提取书写压痕及潜指纹的基本原理 真空静电提取平面足迹新技术研究 真空静电提取仪的特点 真空静电提取仪的结构 真空静电提取仪的参数 与国外同类产品的比较 高压静电提取平面灰尘足迹的基本原理 平面灰尘足迹形成后，由于灰尘颗粒吸收 空气中的水分，并与空气中的CO2发生化学反 应，在灰尘表面形成带负电荷的碳酸薄膜； 另外灰尘中的重要组成部分CaCo3在吸收空气 中的水分水解后，也会在灰尘表面形成带负 电荷的薄膜：H2O+CO32-=HCO3-
3、+OH-。针对灰尘 颗粒表面的带电性，我们可以利用高压静电 的方法将其吸附起来，转印在高反差的提取 膜（板）上。 真空静电提取平面足迹新技术研究 高压静电提取平面灰尘足迹的基本原理 吸附过程可分为极化、扭转、吸附三个阶段。第 一阶段为极化，当高压静电场施加在灰尘足迹上时， 灰尘颗粒便产生极化现象，即正负电荷分别分布在灰 尘颗粒的两端，由于高压静电发生器的输出端是正极 ，所以灰尘颗粒的负电荷都集中在靠近静电提取膜（ 板）的一端；而扭转是指被极化的灰尘颗粒上的正负 电荷沿着与电力线平行的方向排列。这样就使灰尘颗 粒带负电荷的一端就会沿与电力线平行的方向更接近 静电提取膜（板），因静电提取膜（板）与
4、高压静电 发生器的正极输出端接触或因电晕现象而感生出大量 的正电荷，由于正、负电荷之间的吸引力大于灰尘自 身的重力及其与地面之间的粘附力，于是灰尘便被吸 附在静电提取膜（板）上，从而将足迹提取下来。 真空静电提取平面足迹新技术研究 真空辅助提取平面灰尘足迹的基本原理 真空静电提取平面足迹新技术研究 对于地面上的灰尘足迹，我们采用便携式真空、静电 提取板提取，其基本原理是：将真空、静电提取板覆于足 迹上面，利用微型真空泵将提取板与地面之间的空气抽出 ，从而产生空气负压，将提取板紧紧地压在地面上，最大 程度地减小提取板与灰尘颗粒之间的距离，当提取膜（板 ）与地面上灰尘之间的距离变小后，电荷之间的引
5、力加大 ，有利于吸附灰尘，显著改善灰尘足迹的提取效果。 对于遗留在纸张、纺织品等轻、薄客体上的灰尘足迹 ，则可将留有足迹的客体放在真空提取板上（有灰尘足迹 的一面向上），然后用塑料提取膜覆盖在上面，利用真空 泵将提取板真空室内的空气抽出，因空气的负压，使塑料 提取膜紧紧地贴附在留有足迹的客体上，此时再施加高压 静电，也可显著改善这类客体上灰尘足迹的提取效果。 提取书写压痕及潜指纹的基本原理 真空静电提取平面足迹新技术研究 该仪器还可用于书写压痕及非渗透性轻、 薄光面客体上潜在手印等痕迹的显现。其主要 原理是利用真空泵产生空气负压，使塑料薄膜 紧紧贴附于待显现客体表面，由于有书写压痕 及有潜在指
6、纹等痕迹的部位的高度与周围其它 部位之间有一定差异，当施加高压静电之后， 有痕迹的部位的带电荷量与其它部位之间就会 存在显著差异，于是形成静电潜影，然后再喷 撒静电复印粉，粉末在有书写压痕和潜在指纹 等痕迹的地方的聚集程度较周围存在显著不同 ，形成反差，从而显现出字迹、指纹或其它痕 迹。 真 空 静 电 提 取 仪 的 结 构 真空静电提取平面足迹新技术研究 该仪器设计的出发点是小巧、方便、实用，整机可 分为电源、控制部分、高压静电发生器、真空部分、静 电粉盒、喷粉罩、便携式足迹提取板等几大模块。其基 本结构如下图所示： 1、静电滑动器 2、塑料储藏盒 3、防尘罩 4、真空吸盘 5、主机箱 6
7、、喷粉开关 7、静电发生器开关 8、真空泵开关 9、电源开关 真 空 静 电 提 取 仪 的 结 构 真空静电提取平面足迹新技术研究 1、电源部分 为了方便于实际应用，高压静电发生器的电源部分采用交 、直流二种供电方式，既可以用220V的市电做为电源，也可 采用干电池（6V）做为工作电源，这样高压静电发生器既可 在实验室使用，也可以在室外现场无市电时使用；由于真空 泵的特殊结构，所以必须用220V的市电做为电源。 2、控制部分 控制部分由各模块的电源控制开关和静电粉盒喷粉开关组 成。各模块的电源控制部分采用轻触式开关；静电粉盒喷粉 开关采用电磁阀控制，当电磁阀打开时，由真空室抽出的空 气经电磁
8、阀直接进入静电粉盒，吹动静电粉，使之从喷粉罩 上的喷粉口喷出，当电磁阀关闭时，从真空室抽出的空气从 另外一个通道排出。 真 空 静 电 提 取 仪 的 结 构 真空静电提取平面足迹新技术研究 3、高压静电发生器 该机的高压发生器部分产生的是直流高压静电，在 保证输出电压的基础上（经实验测定为25000V）并考虑 到仪器的便携性，我们采用高频振荡的方式将低压直流 电转换为高压直流电输出，这样既可以持续产生直流高 压静电，又可使整个静电发生器具有比较小的体积。 4、抽真空部分 该机的抽真空部分由真空泵、真空室、喷粉机构、便 携式真空提取板等几部分构成。真空泵采用国产微型无 油真空泵，从而达到了便携
9、的目的；同时真空泵与机壳 之间采用分体式设计，利用卡具将真空泵固定在机壳体 上，打开卡具即可将真空泵取出，与便携式灰尘足迹提 取板组合使用，既降低了成本，又实现了一机多用。 真 空 静 电 提 取 仪 的 结 构 真空静电提取平面足迹新技术研究 真空室及喷粉机构的组成 真空室由3mm厚的铝合金板制成，长350mm，宽为 200mm，高度为10mm；为了使抽气均匀，其上表面有1200 个直径为0.2mm的微孔；其下表面有抽气孔与真空泵的抽 气管相连。当真空室上面覆盖塑料薄膜且真空泵工作将 真空室内空气抽出时，在真空室的上表面就形成了空气 负压区。 喷粉机构由静电粉盒及喷粉盒构成。静电粉盒用于盛
10、装静电粉末，它一端与电磁阀相连，另一端与喷粉盒相 连。当电磁阀打开时，从真空室抽出的空气进入静电粉 盒，吹动静电粉使之从喷粉盒上的喷粉口喷出。喷粉盒 主要起笼罩作用，防止从喷粉口喷出的静电粉在空气中 飞散。 真 空 静 电 提 取 仪 的 结 构 真空静电提取平面足迹新技术研究 便携式真空静电平面灰尘足迹提取仪的基本结构 1 2 3 4 5 6 7 1、内联电源插口 2、电源开关 3、真空泵箱 4、接地线 5、手提吸盘开关 6、手提吸盘 7、吸盘密封圈 真 空 静 电 提 取 仪 的 结 构 真空静电提取平面足迹新技术研究 便携式足迹提取板集静电与真空功能于一身，它与主 机中的真空泵组合使用，
11、从而改善灰尘足迹的静电提取效 果。便携式灰尘足迹提取板由真空室、高压静电发生器、 电池盒、手柄、密封圈等构成。 真空室和高压静电发生器的结构与主机上的真空室的结构 完全一样。 电池盒与手柄是结合在一起的，既可以为高压静电发 生器提供6V的直流电，又可以减少不必要的构件，减轻重 量和缩小体积。 密封圈是用来隔绝真空室与外界之间的空气流动的， 在设计之初采用软橡胶，但软橡胶做成封闭的圈后，其整 体承受压力的能力显著提高，不易变形，密封效果不好； 后来采用一种涂有橡胶层的且不透气的柔软纺织品，得到 了很好的密封效果，而且对常规的硬质地面如水泥地面、 地板、地砖、大理石、地板革等均适用。 返回 真空静
12、电提取平面足迹新技术研究 真空静电提取仪的各项参数 真空静电提取仪的各项技术指标 ： 1、电源电压：220V，手提部分电压：6V（使用四节5# 电池）。 2、工作电流：600mA，手提部分400mA。 3、每次工作时间：1-3秒之间。 4、高压输出：15KV-25KV。 5、载痕体（专用塑料膜）厚度0.06mm-0.1mm。 6、适应尘痕载面凹凸差不大于0-4mm。 7、吸盘真空度为：180乇。 8、吸盘吸附力：平台吸盘为90N, 手提吸盘为120N。 返回 真空静电提取平面足迹新技术研究 真空静电提取仪的特点 1.可以提取各种承受客体上的平面灰尘足迹，特 别是对纸张、纺织品、皮革、地毯等承受
13、客体上的 灰尘足迹的提取效果较传统静电提取方法有显著提 高。 2.可以提取纸张上的潜在书写压痕及潜在指纹。 3.平面灰尘足迹的提取率达100%；书写压痕的 提取率达90%；平面潜手印的提取率达90。 4.该机最大的特点是不但可以把真空和静电功能 组合或单一使用，而且还具有便携的功能，既可以 在实验室使用，也可直接在犯罪现场上使用。 返回 真空静电提取平面足迹新技术研究 与国外同类产品的比较 输出 电压 真空 度 体 积 功能 价格 维修 进 口 仪 器 11000 V 200托 大提取轻薄小客 体上的灰尘足 迹、书写压痕 、潜指纹等痕 迹，只适用于 实验室操作 50000 元左右 需到国内 代理商处 维修，不 方便 样 机 25000 V 180托 较 小 除具备上述功 能外还便携， 适用于犯罪现 场地面上足迹 的提取 4800元 左右 具备一般 机电知识 的技术人 员均可维 修 真空静电提取仪与国外进口的同类仪器的比较
