[实用新型]基于毛细管X光会聚透镜的潜指纹提取谱仪

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及指纹提取技术领域，特别是涉及一种基于毛细管X光会聚透镜的潜指纹提取谱仪。毛细管X光会聚透镜可以将发散的X射线会聚为微焦斑，该微焦斑直径小于指纹的宽度和指纹间的空隙，并且焦斑处具有10⁴数量级的功率密度增益，这便于利用该焦斑具有空间分辨地激发留在指纹处元素的特征X射线，从而利用特征X射线成像获得指纹。

(二)背景技术

随着指纹提取技术的不断提高，指纹在刑侦领域的作用越来越重要。如果指纹是留在金属、塑料、玻璃、磁砖等非吸水性物品的表面，此时对指纹的提取比较容易，通常可以用粉末法和磁粉法等等。如果指纹留在纸张、卡片、皮革、木头等吸水性物品的表面，必须经过化学处理才能显形，常用的化学法有碘熏法、硝酸银法、荧光试剂法等等。对潜指纹的提取，现有的上述这些方法各有自己的特点，但有些实验操作过于繁琐，有些提取精度不够高，所以如何快速、无损和高精度地提出潜指纹在刑侦领域倍受关注。

实际上，人的手指在某处留下指纹前，常常是要接触一些物质，例如、护肤霜、洗涤液、油、灰尘、炸药、有毒物质、毒品等等，这些物质中不同元素对应着自己的特征X射线，所以，如果采用空间分辨和强度能够满足要求的高能粒子束对潜在的指纹区进行二维扫描分析，得到三维数据，其中一维数据是指纹中某元素对应的特征X射线的强度，另外两位数据是空间坐标，这样就可以利用这些数据对潜在指纹进行计算机成像——特征X射线成像。利用特征X射线成像法提取指纹还可以判断指纹所有者在留下指纹前接触过什么物质，这对刑侦鉴别也具有重要的应用价值，所以，利用特征X射线成像法提取潜指纹具有重要的现实意义。

通过特征X射线成像法提取潜指纹的重点是设计适合于指纹提取的微束分析设备，首先要保证打在指纹上的高能粒子束的束斑尺寸要小于指纹的宽度和指纹间的空隙，同时还要保证打在某处的高能粒子束的强度足够强，只有这样才能保证将指纹中的元素对应的特征X射线具有空间分辨地激发出来。常见的有关激发元素特征X射线的微束分析设备有电镜+能谱(SEM-EDX)、微束质子诱导X射线荧光(Micro-PIXE)和微束同步辐射X射线荧光(Micro-SXRF)，第一种方法的检测限较高，不便于获得低含量元素的特征X射线，第二和第三两种方法的检测限低于第一种方法，可以检测到ppm量级的微量元素，但第二和第三两种方法的设备庞大，运行费昂贵。同时，上述三种设备都不适合用于犯罪现场的实地潜指纹提取。

因此，如何能够在现场利用特征X射线成像法进行提取潜指纹是本领域技术人员亟须解决的技术问题。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于毛细管X光会聚透镜的潜指纹提取谱仪，该谱仪利用特征X射线成像法在犯罪现场进行指纹提取。

为实现上述目的，本实用新型提供的基于毛细管X光会聚透镜的潜指纹提取谱仪包括X射线光源、毛细管X光会聚透镜、显微镜、探测器、承载X射线光源、毛细管X光会聚透镜，显微镜和探测器的五维电动调试架。所述谱仪采用毛细管X光会聚透镜会聚便携式低功率光源发出的X射线，从而获得高功率密度的X射线微焦斑，该微焦斑的直径远小于指纹的宽度和指纹间的空隙，利用该X射线微焦斑作为激发指纹中元素对应的特征X射线的激发源。

所述基于毛细管X光会聚透镜的潜指纹提取谱仪总重量的范围为2kg-8kg。此谱仪的总重量主要决定于光源的重量，例如，采用功率为3W的光源，此谱仪的总重量为2kg；采用功率为30W的光源，此谱仪的总重量为8kg；当光源的功率为10W时，此谱仪的总量为4kg，此时，由于该种谱仪充分利用了毛细管X光会聚透镜的性能，所以总量为4kg的谱仪既轻便又具有较低的检出限，是优选的谱仪。

所述X射线光源为低功率光源，功率范围为3W-30W。如果潜指纹中元素的含量是ppm量级的，则采用功率为30W的光源，如果潜指纹中元素的含量高于100ppm，则采用功率为3W的光源。

所述X射线光源为便携式的，其重量范围为0.5kg-1kg。当光源的功率为3W时，其重量为0.5kg，当光源的功率为30W时，其重量为1kg。

所述毛细管X光会聚透镜是由80-150万根单玻璃毛细管构成，单毛细管的数量决定了毛细管X光会聚透镜的焦斑直径和功率密度增益，所有单毛细管的入口端指向光源，所有单毛细管的出口端指向毛细管X光会聚透镜的焦斑，此种单毛细管的排列方式决定该透镜能将发散的X射线会聚为微焦斑。