CN204495717U - 生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置 - Google Patents
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Abstract
一种生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，包括：可调谐飞秒激光发生器、光学组件和成像组件，其中：可调谐飞秒激光发生器和光学组件相连，光学组件和成像组件分别正对待测对象且成像组件位于光学组件的反射光路上。本实用新型根据生物痕迹的反射特性，利用生物痕迹的吸收波段探照，并对比自然光照射的生物痕迹图像，最终获得更适用于刑事科学技术的激光探测痕检方法。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是刑事科学技术领域的生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，具体是一种基于荧光光度计探测荧光发射波长及采用飞秒激光显现生物痕迹(血液、精液、唾液、尿液、汗液等)，属于刑事科学技术领域。这对于案发现场勘查，寻找生物痕迹物证有指导性作用。
背景技术
目前国内外对生物显现痕迹的检测手段的研究主要集中在LED多波段光源、紫外灯及激光等。由于光学强度的限制，在显现潜在痕迹方面效果仍然不理想，需要利用化学溶剂或粉末进行荧光预处理，检材易于被污染或损坏。
经过对现有技术的检索发现，美国专利文献号US2004/0197771A1，授权公告日2004‐10‐7，记载了基于法庭科学领域方面应用的生物痕迹荧光光谱探测，给出了精液、肌肤油脂、血液、唾液和尿液分别在260nm、375nm、400nm、450nm、530nm、580nm、660nm及800nm波长的激发下得荧光光谱曲线。
但是，在生物痕迹方面，还有很多种类有待进行探测，例如，汗液也是主要生物物证之一，犯罪嫌疑人的DNA也可从汗液当中获取，特别是在作案工具等方面进行提取尤为重要。各类生物痕迹的吸收曲线在对生物痕迹的寻找和显现方面也有着至关重要的作用。并且现有的LED多波段光源、紫外灯及激光等对显现痕迹手段在显现潜在痕迹方面效果仍然不理想，需要利用化学溶剂或粉末进行荧光预处理，检材易于被污染或损坏。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，根据生物痕迹的反射特性，利用生物痕迹的吸收波段探照，并对比自然光照射的生物痕迹图像，最终获得更适用于刑事科学技术的激光探测痕检方法。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型包括：可调谐飞秒激光发生器、光学组件和成像组件，其中：可调谐飞秒激光发生器和光学组件相连，光学组件和成像组件分别正对待测对象且成像组件位于光学组件的反射光路上。
所述的可调谐飞秒激光发生器包括：依次连接的飞秒激光器和光参量放大器。
所述的可调谐飞秒激光发生器的出射波长可根据光参量放大系统进行转换。
所述的光学组件包括：固定设置于干板夹上的三棱镜和滤光片。
所述的成像组件包括：带有紫外镜头的感光元件，其中：紫外镜头和感光元件优选固定设置于三脚架。
所述的感光元件采用但不限于电荷耦合元件(CCD)。
技术效果
与现有技术相比，本实用新型首次采用了飞秒激光器及其光参量放大系统来进行生物痕迹的显现，可通过强烈的反射光斑对潜在生物痕迹进行定位。并通过对多种生物痕迹的吸收和荧光发射波长进行探测，以便于在针对特定的生物痕迹探测提取，能够进一步进行DNA的检测以及起到对可便携式光源系统进行简化的作用。同时，采用无需试剂及非接触式的探测途径，避免了对生物痕迹的污染，达到实时显现的效果。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为实施例中各类生物痕迹的吸收光谱曲线图；
图3为实施例中各类生物痕迹在不同波长激发下的荧光发射波长曲线图；
图中：(A)280nm、(B)375nm、(C)400nm‐415nm、(D)530nm。
图4为实施例效果示意图；
图中：(a)室内普通室内灯光生物痕迹图、(b)飞秒激光照射下在石英玻片上稀释了300倍的血液生物痕迹生物痕迹图、(c)在室内灯光下照射下食品包装袋上血迹的成像图、(d)在飞秒激光照射下食品包装袋上血迹的成像图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：可调谐飞秒激光发生器、光学组件和成像组件，其中：可调谐飞秒激光发生器和光学组件相连，光学组件和成像组件分别正对待测对象0且成像组件位于光学组件的反射光路上。
所述的可调谐飞秒激光发生器包括：依次连接的飞秒激光器1和光参量放大器2。
所述的可调谐飞秒激光发生器的出射波长可根据光参量放大系统进行转换。
所述的飞秒激光器1的输出波长为800nm。
所述的光学组件包括：固定设置于干板夹上的三棱镜3和滤光片4。
所述的滤光片4，其透光波长范围为375nm‐425nm。
所述的成像组件包括：带有紫外镜头的感光元件5，其中：紫外镜头和感光元件5优选固定设置于三脚架。
所述的成像组件采用但不限于能够输出模拟信号的电荷耦合元件(CCD)，本实施例中成像组件与计算机6相连以处理采集到的模拟信号。
所述的待测对象采用但不限于待测生物溶液，该溶液经过去离子水稀释至300倍，并置于比色皿中以测量其荧光发射波长。
本装置通过以下方式实现检测：首先采用分光光度计表征生物痕迹的吸收光谱特性，生物痕迹的荧光光谱特性则利用荧光光度计进行测量。生物痕迹荧光发射波长的表征有利于生物痕迹的现场勘查。其次，根据生物痕迹的反射特性，调谐飞秒激光及其参量放大系统，利用生物痕迹的吸收波段探照，并对比自然光照射的生物痕迹图像，最终获得更适用于刑事科学技术的激光探测痕检方法。
所述的分光光度计的测量范围为190nm‐800nm。其中，血液在可见光多个范围内都具有吸收峰；250nm‐300nm、310nm‐360nm、370nm‐450nm、520nm‐560nm及570nm‐590nm。尿液的吸收光谱范围是：266nm‐320nm；精液的吸收光谱范围是：250nm‐320nm；汗液的吸收光谱范围是：250nm‐320nm；唾液的吸收光谱范围是：260nm‐320nm。
如图2所示，针对上述各类生物痕迹的不同吸收光谱范围，本实施例利用荧光光度计针对不同生物样品分别采用相应的吸收光谱波段激发得到荧光光谱曲线，从而得到各类生物样品的荧光发射波段范围。
当激发波长为280nm时：血液的荧光发射波长为330nm；精液的荧光发射波长为345nm；唾液的荧光发射波长为343nm；汗液的荧光发射波长为350nm；尿液的荧光发射波长为406nm。
当激发光波长为375nm时：血液的荧光发射波长为485nm；精液的荧光发射波长为432nm及577nm；唾液的荧光发射波长为430nm；汗液的荧光发射波长为430nm；尿液的荧光发射波长为446nm。
当激发光波长为415nm时：血液的荧光发射波长为447nm。激发光波长为400nm时，精液的荧光发射波长为577nm及626nm；唾液的荧光发射波长为460nm；汗液的荧光发射波长为460nm；尿液的荧光发射波长为515nm。
当激发光波长为530nm时：精液的荧光发射波长为575nm及629nm；尿液的荧光发射波长为595nm。
本实施例中所采用的荧光光度计包括：光源、光栅、偏振片、光电倍增管探测器；激发 波长扫描范围为190‐650nm，发射波长扫描范围是200‐800nm。设定激发波长，通过光栅来选择所设置波段照射至样品，为了消除其他散射光的影响，在样品前置一块偏振片。待测溶液被激发出荧光型信号，经过第二块偏振片消除杂散光，再经过第二块反射光栅传播至光电倍增管探测器中。
所述的光栅为反射光栅。
实施例中所用的液体都是经过稀释至300倍的液体。
如图4所示，运用可调谐飞秒激光发生器显现血液的实施例。(A)和(B)分别为在室内灯光下和飞秒激光照射下石英玻片上血迹的成像图。(C)和(D)分别为在室内灯光下和飞秒激光照射下食品包装袋上血迹的成像图。其中，包括飞秒激光器、TOPAS飞秒光参量放大器；实验光路中有三棱镜、宽带滤光片、干板夹；成像系统包括紫外镜头的CCD置于相机三脚架上，用于拍摄生物痕迹的显现图片。
所述的飞秒激光器的输出波长为800nm，经光参量放大器调节后能够出射可调谐波长，将可调谐飞秒激光发生器的出射波长调节为415nm，因出射的波长含有其他波段的杂光，首先利用三棱镜进行分光，然后采用宽带滤光片将出射波长调至375nm‐425nm。将光斑调节至滴有稀释血液滴的石英波片和零食包装袋上，用干板夹固定玻片和/或待测对象。采用带有紫外镜头的CCD进行痕迹显现图片的记录，并将CCD置于三脚架上调节和固定。
Claims (8)
1.一种生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，其特征在于，包括：可调谐飞秒激光发生器、光学组件和成像组件，其中：可调谐飞秒激光发生器和光学组件相连，光学组件和成像组件分别正对待测对象且成像组件位于光学组件的反射光路上。
2.根据权利要求1所述的生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，其特征是，所述的可调谐飞秒激光发生器包括：依次连接的飞秒激光器和光参量放大器。
3.根据权利要求2所述的生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，其特征是，所述的飞秒激光器的输出波长为800nm。
4.根据权利要求1所述的生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，其特征是，所述的光学组件包括：固定设置于干板夹上的三棱镜和滤光片。
5.根据权利要求4所述的生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，其特征是，所述的滤光片，其透光波长范围为375nm‐425nm。
6.根据权利要求1所述的生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，其特征是，所述的成像组件包括：带有紫外镜头的感光元件。
7.根据权利要求6所述的生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，其特征是，所述的紫外镜头和感光元件固定设置于三脚架上。
8.根据权利要求1或6所述的生物痕迹的荧光发射波长的探测及其显现装置，其特征是，所述的成像组件与计算机相连。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108494984A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-09-04 | 四川大学 | 一种利用飞秒激光实现指纹提取方法 |
| CN115251907A (zh) * | 2022-05-09 | 2022-11-01 | 吉林大学 | 一种基于纳秒激光辐照的指纹显现方法 |
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| CN108494984B (zh) * | 2018-03-13 | 2020-10-09 | 四川大学 | 一种利用飞秒激光实现指纹提取方法 |
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