使对象上的印记显现的设备及相关配件、方法和用途

技术领域

本发明涉及用于使对象上的印记(print)显现的设备，该印记特别是诸如潜在指纹之类的指纹。本发明还涉及系统以及相关联的方法和用途，特别是用于从四氮化四硫(S

背景技术

在解决犯罪中印记的用途仍然非常重要。自19世纪末以来，全世界的警察机构已使用指纹识别方法来识别可疑犯罪分子。传统指纹技术的基础是基于以下观察结果：手掌和脚掌表面上的皮肤会形成每个人独有并且不会随时间变化的纹路(即所谓的乳突状纹路)。

指纹有三种不同类型：可见的、压痕的和潜在的。可见印记也称为显性印记，并被留在向肉眼显示它们的如血液或墨水之类的某种介质中。例如，当手指上的血液、污垢、墨水或油脂与对象的光滑表面接触并留下在没有显影的情况下就可见的摩擦纹路压痕时，就会发生这种情况。压痕印记也称为塑性印记并且是留在柔软的柔韧性材料(例如粘土、蜡和油漆)中的凹痕，它们会留下压痕。它们是可见的，并且在没有显影的情况下就能够被查看或拍摄。潜在印记是肉眼看不到的。它们是由人体皮脂腺的汗液或者汗液中所含的水、盐、氨基酸和油脂形成的。汗液和液体产生的印记必须先显影，然后才能被看到或拍摄。

调查人员通常需要便携式的、永久性的指纹副本。照片通常可以满足这一需要。在这三种类型指纹中，可见指纹可以直接拍摄，压痕指纹通常可以在特殊的光照条件下拍摄，但不可见的潜在指纹很难拍摄。首先必须使它们可见。

使潜在指纹可见以使得可以拍摄这些指纹的方法可能是复杂的并且可能取决于例如留下它们的对象的类型。通常有必要使用“显影剂”(通常是粉末或化学试剂)来在纹路图案与指纹沉积的对象之间产生高度的视觉对比。

显影剂的有效性通常取决于有机材料或无机盐的存在，不过沉积的水也可能起关键作用。指纹通常由手指和手掌的小汗腺的水基分泌物以及主要来自前额的皮脂腺的其它材料形成。后一种污染是由于人类常见的触摸脸部和头发的行为造成的。

使用显影剂的技术的示例包括使用茚三酮或二氮杂芴酮、真空金属沉积和氰基丙烯酸乙酯聚合的技术。其它方法(诸如施加细粉)通过粘附到皮脂沉积物以及可能的在新鲜指纹的情况下的水性沉积物来起作用。然而，指纹沉积物自身的物理去除因此导致许多(即便不是全部的话)常规技术不足。这样的情况的示例是当有意地去除印记以避免检测时，通过撞击/爆炸的作用而去除印记的情况或者将包括印记的对象浸没在诸如水之类的液体中的情况。

已经观察到，S

GB1804040.2中描述的最新进展已经确定了一种更安全的方法，该方法从S

因此，需要一种设备，该设备以减少或消除这种污渍的方式提供受控的S

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种用于使对象上的印记显现的设备，该设备包括：限定表面的基座，该基座包括第一加热元件，该第一加热元件用于加热试剂以生成用于使对象上的印记显影的蒸气，第一加热元件与用于容纳待加热的试剂的容器热连通，该容器从基座的表面突出；壳体，该壳体用于与基座接触以提供用于封闭对象的密封腔室；以及端口，该端口用于向密封腔室施加真空或从密封腔室释放真空。

为了本发明的目的，术语“印记”可以是指纹、耳印、唇印、手掌印记、脚印、墨水印记或鞋印。优选地，该印记是指纹。如本文所使用的，术语指纹涵盖拇指指纹。

为了本发明的目的，术语“对象”可以是任何对象，其可以包括要显现的印记，例如对象表面上的印记，并且可以是可以在其上保留印记的任何材料。可以包含将要显现的印记的材料的示例包括但不限于金属、纸、硬纸板、木材、织物、塑料、玻璃或其组合。合适的金属包括但不限于铁、钢、黄铜、青铜、锌、金、银、铂、锡、铜、铅、镍、铬、钛和铝及其混合物和合金。合适的织物包括但不限于棉、亚麻、聚酯、尼龙和其它人造织物及其混合物。

为了本发明的目的，术语“试剂”是指能够使对象上的印记显影的任何试剂。应当理解，用于该特定设备的设想的试剂包括能够在加热时生成S

在一个实施方式中，容器被设计成容纳试剂。容器还被设计成使得由于加热包含试剂的容器而生成的任何试剂蒸气渗透到密封腔室中。

容器的相对尺寸(很可能与容器的仅一部分接触第一加热装置或直接由第一加热装置加热相结合)可以特别有助于能够产生用于使印记显现的更清洁(减少污渍)的环境的布置。这可以通过以下多种方式来实现。

突出的容器在设备中的布置可以允许在容器由第一加热元件加热时在容器中生成热梯度，这使得由试剂由于加热而释放的聚合残余物能够被收集在容器的内部表面上，诸如收集在容器的由于热梯度而较冷的区域处，而不是收集在密封腔室内的其它表面上，例如收集在内部壳体表面或基座的表面上，同时仍然允许蒸气与对象接触并使对象表面的任何印记显影。例如，容器可以包括：位于容器的基部处的第一部分，该第一部分与第一加热装置接触或者被设计成由第一加热装置直接加热；以及第二部分，该第二部分邻近容器的开口，或者不与第一加热装置接触或不由第一加热装置直接加热。可以通过容器的位于基部的第一部分来实现热梯度，该第一部分由诸如金属(在一个实施方式中，该金属是铝)之类的良好的热导体组成或基本上由良好的热导体构成，而第二部分包括不良的热导体或甚至是绝热材料(诸如玻璃)或基本上由不良的热导体或甚至是绝热材料构成。因此，在第一部分内传导的热量将朝向容器的开口逐渐通过第二部分消散(变得较冷)，从而提供热梯度。

因此，优选地，突出的容器被布置成使得第一加热元件能够在容器中生成热梯度。

突出的容器可以被布置成基本垂直于基座。因此，优选地，突出的容器基本上垂直于基座布置，使得第一加热元件能够生成热梯度。

附加地或另选地，容器可以提供漏斗作用(funnelling)，该漏斗作用使得能够在容器的内表面上收集聚合残余物，同时仍然允许蒸气接触对象并使对象表面上的任何印记或多个印记显影。

容器的第一部分的尺寸可以与第二部分的尺寸相似，诸如具有相等的高度(或长度)，然而第二部分可以另选地约为第一部分的高度的一半、两倍或三倍。在一个实施方式中，第二部分是第一部分的高度的大约1.5倍。在一个实施方式中，第一部分的高度可以是大约20mm，而第二部分的高度可以是大约30mm。

因此，在使用中，可以将试剂直接添加到设备的突出的容器中，其中第一加热元件用于在容器内提供热梯度和/或容器提供试剂蒸气的漏斗作用，使得由试剂由于加热而生成的聚合残余物直接收集在容器的内表面上，而不是收集在密封腔室内的其它表面上。

在第一方面的设备的一个实施方式中，容器被设计成容纳包含试剂的盒，其中，盒优选地具有一定尺寸，并且在使用中被相对于第一加热元件和容器布置成使得代替容器或除了容器之外在盒中生成热梯度和/或漏斗作用。

因此，根据第二方面，本发明提供了一种用于使对象上的印记显现的系统，该系统包括：第一方面的设备；盒，该盒被设计成或适合于插入第一方面的容器中；以及盒内的一定量的试剂，其中，该试剂是S

盒的尺寸和/或形状(尺寸)优选使得代替容器或除了容器之外在盒中生成热梯度和/或漏斗作用。可以通过使盒比容器的高度长(或高)而使得使盒的一部分从容器的顶部突出，或者可以通过使盒的仅一部分能够与第一加热装置接触或由第一加热装置直接加热来实现热梯度。热梯度还可以至少部分地由如下容器和盒提供：该容器包括诸如金属(例如铝)之类的良好的热导体或基本上由良好的热导体构成，而盒至少部分地由不良的热导体或绝热体(例如玻璃)构成。

优选地，盒的高度(或长度)是容器的深度的至少1.5倍。例如，如果容器具有约20毫米的深度，则合适的盒将优选具有至少约30毫米的高度(即，在使用中，盒的三分之二将被保持在容器内，而盒的三分之一从容器突出)。进一步优选地，盒的高度是容器的深度的至少2倍。例如，如果容器具有约20毫米的深度，则合适的盒将具有约40毫米的高度(即，在使用中，盒的一半将被保持在容器内，而盒的另一半从容器突出)。还进一步优选地，盒的高度是容器的深度的至少2.5倍。例如，如果容器具有约20毫米的深度，则合适的盒将具有约50毫米的高度(即，在使用中，盒的五分之二被保持在容器内，而盒的五分之三从容器突出)。改变容器和/或盒的相对尺寸和/或材料给在容器和/或盒中生成的热梯度和/或漏斗作用提供了优化，这又优化了由试剂由于加热而散发出的残余物的捕获和控制，从而有助于形成用于使印记显现的更清洁的环境。

盒优选地包括被设计成在使用之前被移除的可密封装置，诸如螺帽或其它此类装置。

盒容纳一定量的试剂，优选地是预先测量或预先称重的试剂量。

因此，在优选的实施方式中，设想盒包含密封在盒内的预先测量或预先称重的试剂量，并且在使用该系统之前将可密封装置移除。

该试剂是S

包含S

当与诸如氰基丙烯酸酯烟化等更常规的方法相比时，使用S

第一方面的设备本身或者作为本发明第二方面的系统的一部分已经显示出提供了用于使印记显现的更清洁的(减少污渍)环境的主要优点。该设备还使得能够更有效地使印记显影。对于先前设计的使用S

申请人已经发现，在加热S

在第一方面的设备中提供端口(特别是用于向密封腔室施加真空的端口)减轻了试剂的空中水解并增加了蒸气压力。例如，在S

实验室规模的设备的示例可以包括高达10升或者大约10至大约50升、例如20升的密封腔室。应当理解，该设备必须能够在期望的时间段内保持真空，例如以便实现用于使表面上的印记显现的方法。

优选地，该设备是便携式设备，例如重量为18kg至26kg的便携式设备。

优选地，设备的壳体由透明材料形成。这种材料的示例包括玻璃基材料和/或塑料基材料。这提供了观察窗的优点，以帮助观察试剂或在使用设备期间监测在对象上显影的可见印记方面的进展。

优选地，壳体通过可移动臂连接至基座。这提供了确保将壳体精确地放置在基座的表面上以提供密封腔室的优点。可移动臂也可提供对腔室壳体的自动密封。

还可以在壳体的基座和/或边缘上提供密封材料或装置，以(进一步)确保在壳体与基座表面之间形成气密密封。

优选地，第一加热元件和容器基本上居中地布置在设备的基座上。在试剂蒸气的扩散方面，这在密封腔室中提供了更大的均匀性，从而确保蒸气与对象之间更一致的接触。

优选地，端口位于基座上。这种布置确保了提供真空所需的其它元件(例如真空泵、空气过滤器)可以在基座表面下方位于设备基座内，从而从设计和制造角度提供帮助。

优选地，提供盖元件以将容器固定到设备的基座。从制造的角度来看，该盖元件提供的优点包括有利于使突出的容器相对于基座是非集成的，即，是可拆卸的容器。例如，盖元件可以装配在容器上方并经由螺钉和螺纹装置固定到基座，从而将容器限制在基座与盖之间。设想盖元件具有与容器的孔对准的孔，在使用期间，试剂蒸气可以通过该孔进入密封腔室。另外，例如由于盖元件也与第一加热元件热连通，盖元件可以有助于由第一加热元件在容器中生成热梯度。盖元件还可以有助于容器提供试剂蒸气的漏斗作用。

优选地，基座包括与基座的表面热连通的第二加热元件。该特征提供的优点在于，通过确保试剂蒸气例如在接触基座的表面时不冷却(即，由于热能的损失)而有助于密封腔室中的试剂蒸气的量和均匀性。防止S

优选地，加热元件包括加热器，该加热器包括加热组件、加热传感器和热断路器。例如，加热器是盒加热器或陶瓷加热器(例如，高精度铂电阻(PT 100)传感器)。这确保了在设备中提供容易控制且安全的加热器，即，其中加热元件能够以最小的过冲快速达到所需温度，并且该温度被精确地保持。优选地，加热元件由处理器控制以确保高度的控制精度。

优选地，该设备包括控制接口。因此，为了帮助简化使用，该设备可以通过人机接口完全由处理器控制，例如该人机接口具有定义该设备的操作的预设步骤。

根据第三方面，本发明提供了一种用于使用第一方面的设备使对象上的印记显现的方法，该方法包括以下步骤：a)将试剂放在容器中；b)将对象布置在基座上或基座附近；c)将壳体放置在基座的表面上，以形成封闭对象和试剂的密封腔室；d)经由端口从密封腔室去除空气以提供真空；e)经由第一加热元件加热容器中的试剂以在密封腔室内生成蒸气；f)允许蒸气接触对象；g)经由端口释放真空；h)移除壳体，以允许放气；以及i)移除对象以进行检查和/或下游图像记录。

根据第四方面，本发明提供了一种用于使用第二方面的系统使对象上的印记显现的方法，该方法包括以下步骤：a)将包含试剂的盒放在容器中；b)将对象布置在基座上或基座附近；c)将壳体放置在基座的表面上，以形成封闭对象、盒和试剂的密封腔室；d)经由端口从密封腔室去除空气以提供真空；e)经由第一加热元件加热盒中的试剂以在密封腔室内生成蒸气；f)允许蒸气接触对象；g)经由端口释放真空；h)移除壳体，以允许放气；以及i)移除对象以进行检查和/或下游图像记录。

然而，如果需要的话，可以对方法步骤a)进行改变，例如当盒已经放置在容器中时，将试剂添加到该盒中。

因此，本发明要求保护用于实现第三方面的方法以使对象上的印记显现的第一方面的设备，并且要求保护用于实现第四方面的方法以使对象上的印记显现的第二方面的系统。

本发明的方法可以用于使各种物品上的印记显现。这些物品包括但不限于：武器，诸如枪支、枪弹夹、弹药、子弹、壳、刀、剑、刺刀、弯刀；建筑物的一部分，诸如窗、门或锁；交通工具；一件家具；工具，诸如锤子、螺丝刀或撬棍；首饰；电气设备；电子设备；锁或钥匙；银行票据；以及家用物品，诸如菜刀。

优选地，该试剂是S

优选地，试剂在第二方面的盒中提供。

优选地，真空处于约1.33×10

对于真空下的亚大气压，诸如在约1.33×10

使用本领域技术人员已知的方法获得真空，例如使用真空泵在密封环境内提供真空。一旦建立真空，就可以可选地关闭获得真空的装置，以使腔室保持在静态真空下。例如，真空泵可一直运行到试剂(诸如S

在S

所需的温度必须足够高以使加合物在被加热时分解并释放出S

将S

优选地，对于步骤e)，将试剂在约160℃至200℃的温度下加热至少30秒。

待加热的S

在加热步骤e)之后(或实际上在加热步骤e)期间)，使包含印记的对象与试剂蒸气(例如S

优选地，对于步骤f)，蒸气接触对象至少1分钟。

优选地，使用包括第二加热元件的设备，其中，第二加热元件在步骤d)至h)中的至少一个步骤期间和/或在步骤d)之前加热基座的表面一段时间。例如，第二加热元件可以在第一加热元件工作的同时加热基座的表面。第二加热元件可以在真空阶段之前和/或期间加热表面，以干燥腔室中的任何水分，并有助于在密封腔室内形成真空。

优选地，第二加热元件在约25℃至160℃的温度(即通常大于环境温度的温度)下被加热。进一步优选地，第二加热元件在约50℃下被加热。

优选地，该设备在通风橱内操作。

可选地，当进行本发明的第二方面的方法时，可以使用适当的装置将样品对象固定或保持在第一方面的设备内的适当位置(即，在基座上或在密封腔室内的其它位置)。合适的装置包括但不限于双面胶带、维可牢搭扣(Velcro)、夹式紧固件或用于保持对象的其它装置或结构。这种布置允许对象位于显影剂(例如S

优选地，使用包括控制接口的设备，其中，步骤c)至e)和步骤g)至h)中的至少一个步骤由控制接口控制。

可以使用任何合适的记录技术来保存从显现的印记获得的信息。因此，该方法还可以包括例如通过摄影来记录显现的印记的图像的步骤。

还可以设想，通过在偏振光下观看，或者通过使用特定频率范围内的诸如紫外线或红外光之类的光源，或者通过数字成像处理的应用可以进一步增强显现的印记。

一旦被显现，就可以例如通过将显现的印记与另一印记(诸如从另选来源获得的印记或来自记录或库的印记)进行比较来分析该印记。

根据第五方面，本发明提供了第一方面的设备或第二方面的系统用于使对象上的印记显现的用途。

本发明一个方面的任何特征可以以任何适当的组合应用于本发明的任何其它方面。特别地，设备方面可以应用于系统、方法和/或用途方面，反之亦然。本发明的设备、系统、方法和用途扩展到基本上如本文参考示例所述的设备、系统、方法和用途。

在所有方面，本发明可以包括任何特征或特征的组合，或基本上由任何特征或特征的组合组成，或由任何特征或特征的组合组成，包括在第二方面的系统中描述的盒。

现在将参考以下非限制性实施方式和附图描述本发明，其中：

附图说明

图1示出了本发明的实验室规模的设备的侧视立体图；

图2示出了设备的腔室和基座的侧视剖面图；

图3示出了设备的基座的侧视剖面图；以及

图4示出了该设备的加热罐的侧视立体图。

具体实施方式

如图1和图2所示，设备1包括：圆形基座2，该圆形基座2由不锈钢制成并提供表面2a并被圆形周边3围绕；以及透明圆形壳体4，该透明圆形壳体4由玻璃制成并限定壳体边缘4a。壳体4的尺寸为直径约201毫米、高度200mm(毫米)，并且被示出为放置在周边部分3上以形成6.5升容积的密封腔室5。周边部分3由橡胶制成，以帮助在周边部分3与壳体边缘4a之间形成气密密封。可以将包括印记的对象(未示出)布置在基座2上或附近(例如，布置在对象支架(未示出)上)，使得当将可移动壳体4布置在表面2a上时，将对象封闭在密封腔室内。真空端口6设置在基座2上，用于向密封腔室5施加真空或从密封腔室5释放真空。在基座2的中央，示出了由位于盖元件7b下方的加热罐7a(未示出)形成的突出的容器7。容器7具有开口7c，该开口7c能够容纳包含CuBr·S

壳体4经由可移动臂8附接到设备，以使壳体4能够从打开位置移动到关闭位置，关闭位置布置提供了密封腔室5。该设备的操作(包括控制臂8的移动以及当采取一种用于使对象上的印记显现的方法时设置/启动程序设置)是经由连接到位于设备1内部的处理器(未示出)的用户控制接口9来实现的。

如图3中更详细地示出的，盖元件7b经由能够与螺纹槽2b对准的延伸的螺钉区域7c附接到基座2。这种布置确保了加热罐7a牢固地附接到基座2并与第一加热元件10a、10b热连通。当与玻璃盒(未示出)结合使用时，第一加热元件10a、10b和容器7的布置确保在加热期间在盒中提供热梯度，即，相对于盒的顶部区域和/或上部区域，盒的底部区域和/或下部区域(主要是接触加热罐7a的位置)会更热。加热罐7a位于基座2的凹入区域2c中，以确保在使用期间当盒被放置在加热罐中7a时第一加热元件10a、10b与盒(未显示)的下部区域之间的紧密定向。所述盒还可以提供试剂蒸气的漏斗作用。

在图4中示出了由铝制成并且包括银阳极涂层(finish)的加热罐7a。加热罐7a的直径为20毫米(为了提供盒的公差，其内径为19毫米)并且高度为28.5毫米。加热罐7a具有深度为20毫米的开口，用于容纳内径为17毫米、高度为50毫米并包含CuBr·S

在基座2位于突出的容器7与圆形周边3之间的区域中定位有与基座表面2a热连通地布置的第二加热元件11a、11b、11c、11d。第二加热元件11a、11b、11c、11d通过确保试剂蒸气不会在基座2的表面2a上冷却来有助于密封腔室中的S

在使用中，设备1在通风橱中操作，并使用控制接口9进行编程/操作。将包含CuBr·S

在经由可移动臂8的操作提供密封腔室5之后，在经由真空端口6获得的约13Pa(0.1mmHg)的真空下，在经由与第一加热元件10a、10b热连通获得约180℃的温度下，将CuBr·S

然后可以让容纳有包含要显现的印记的对象的密封腔室5显影约15分钟。在S

在完成S

如对本领域技术人员将显而易见的，可以对设备1进行各种修改。例如，可以根据期望的应用改变壳体2的尺寸和/或形状。例如，壳体可提供容积为13升的密封腔室(即，具有直径约201毫米、高度400毫米的尺寸，因此其在取向上比图1至图2中所述的实施方式高)。在这种情况下，可以设想约0.3克的CuBr·S

应当理解，上面仅通过示例的方式描述了本发明，并且可以在本发明的范围内进行细节的修改。说明书中以及(在适当情况下)权利要求书和附图中公开的每个特征可以独立地或以任何适当的组合来提供。

此外，已具体参考指纹显现描述了本发明。将理解的是，这并不旨在是限制性的，并且本发明可以被更普遍地使用。例如，本发明可以更普遍地用于法医领域，并且可以用于其它化学应用。本领域技术人员将想到本发明的其它应用。