Wieloimpulsowa luminescencja opóźniona w daktyloskopii i technicznej analizie dokumentów

Transkrypt

1 Wieloimpulsowa luminescencja opóźniona w daktyloskopii i technicznej analizie dokumentów Wstęp Luminescencyjne metody ujawniania œladów linii papilarnych od wielu lat stanowi¹ kanon pracy laboratoriów daktyloskopijnych. Metody ujawniania œladów linii papilarnych, oparte na barwnikach fluorescencyjnych oraz fluoryzuj¹cych produktach reakcji aminokwasów z substancjami ujawniaj¹cymi, znacznie przyczyni³y siê do poprawy jakoœci wizualizowanych œladów daktyloskopijnych. W luminescencyjnych metodach ujawniania fluorescencja pod³o a, na które zosta³ naniesiony œlad, stanowi nieraz du ¹ przeszkodê we w³aœciwej wizualizacji œladu. Eliminacja tego zjawiska pozwoli³aby otrzymaæ obraz tylko ujawnionego œladu linii papilarnych. W literaturze fachowej opisywana jest metoda pozwalaj¹ca na eliminacjê elementów t³a [1, 3]. Wykorzystuje ona zjawisko luminescencji opóÿnionej oraz filtracjê czasow¹ w odró nieniu od dotychczas preferowanej filtracji optycznej. Stosowane urz¹dzenia opieraj¹ siê na uk³adach mechanicznych lub optoelektronicznych. Modu³ami wzbudzaj¹cymi luminescencjê s¹ lasery lub oœwietlacze impulsowe. Pracownia Daktyloskopii Biura Badañ Kryminalistycznych Agencji Bezpieczeñstwa Wewnêtrznego zosta³a wyposa ona w stanowisko do wieloimpulsowej rejestracji luminescencji opóÿnionej. Wykorzystywane urz¹dzenie firmy LASAR ELEKTRONIKA jest bardzo podobne do urz¹dzenia bêd¹cego w wyposa eniu Wydzia³u Daktyloskopii Centralnego Laboratorium Kryminalistycznego KGP. W Problemach Kryminalistyki ukaza³ siê artyku³ omawiaj¹cy zagadnienia teoretyczne wizualizacji œladów daktyloskopijnych bazuj¹cej na zjawisku luminescencji opóÿnionej [1]. W niniejszym artykule skupiono siê na zagadnieniach praktycznych. Cel badań Celem badañ wykonanych w Pracowni Daktyloskopii BBK ABW by³o rozpoznanie, czy metoda rejestracji luminescencji opóÿnionej, w oparciu o urz¹dzenie firmy LASAR ELEKTRONIKA, specyficznie sensybilizowanych œladów linii papilarnych wniesie now¹ jakoœæ w metodach wizualizowania œladów daktyloskopijnych. Przeprowadzono tak e wstêpne badania w celu ustalenia, na ile ta metoda mo e znaleÿæ zastosowanie w technicznej analizie dokumentów. Ponadto sprawdzono, które ze stosowanych barwników i proszków fluorescencyjnych do ujawniania œladów linii papilarnych oraz które produkty chemicznych metod ujawniania wykazuj¹ luminescencjê opóÿnion¹. Materiał i metody badawcze Materia³ badawczy stanowi³y œlady linii papilarnych: naniesione na pod³o a wielobarwne, wykazuj¹ce wielozakresow¹ luminescencjê pobudzan¹ œwiat³em UV (kartony po sokach owocowych, puszki po piwie i inne pod³o a wykazuj¹ce fluorescencjê na przyk³ad w czerwonym zakresie widma œwiat³a bia³ego), ujawnione fluorescencyjnymi metodami chemicznymi. W badaniach dokumentów wykorzystano banknoty polskie i euro, dowody to samoœci, prawo jazdy, karty p³atnicze, legitymacje s³u bowe i inne. Metodyka badań Œlady linii papilarnych na pod³o ach niech³onnych ujawniano metod¹ cyjanoakrylow¹ i uczulano chelatem europu TEC. Stosowano tak e procedurê sensybilizowania œladów po cyjanoakrylanie kolejno Ardroksem i chelatem europu. Receptura roztworu chelatu europu TEC [2]: Roztwór A 1 g 1-(2-tenoilo)-3,3,3-trifluoroaceton (TTA) 200 ml 2-butanon Roztwór B 0,5 g europu chlorek x 6H 2 O 800 ml woda destylowana Roztwór koncentratu 200 ml roztwór A 800 ml roztwór B Trwa³oœæ koncentratu oko³o 3 miesiêcy Roztwór roboczy 100 ml koncentrat 180 ml 2-butanon 720 ml woda destylowana Trwa³oœæ roztworu roboczego oko³o 3 miesiêcy Badano tak e œlady linii papilarnych kontrastowane: barwnikami fluorescencyjnymi po cyjanoakrylanie Ardroksem, Basic Yellow, Safranin¹, proszkami fluorescencyjnymi i magnetycznymi proszkami fluorescencyjnymi firm BVDA (B-438, B-47800, B-47950, B-47850, B-41120, B-41020); 48 PROBLEMY KRYMINALISTYKI 263 (styczeñ marzec) 2009

2 Sirchie (FAC402, FAC4011); ACE (ALL601, AL- -L603) oraz œlady ujawniane na pod³o ach ch³onnych: ninhydryn¹ +Zn +2, 5-MTN + Zn +2, DFO, 1,2-INDem, 1,2-IND-em + Zn +2, chlorkiem dansylu i OPA. Stanowisko do wieloimpulsowej rejestracji luminescencji opóźnionej Stanowisko do wieloimpulsowej rejestracji luminescencji opóÿnionej zosta³o wyposa one w optykê firmy Pentax wymienne obiektywy 100 MACRO i Zoom. Jako Ÿród³a œwiat³a zastosowano impulsowe oœwietlacze diodowe o zakresach 365 nm, 475 nm, 530 nm i 940 nm (ryc. 1). Rejestracji mo na dokonywaæ poprzez listwê filtracyjn¹. Czas rejestracji, metod¹ wieloimpulsow¹, jednego obrazu mierzony jest w dziesi¹tkach sekund. W badaniach porównywano obrazy rejestrowane w trybie LIVE i LO. Porównañ dokonywano na dwóch monitorach LCD. Obrazy rejestrowane by³y w formacie TIFF. Ogl¹dano obrazy surowe, tzn. bez dodatkowej obróbki cyfrowej. Wizualizacja śladów linii papilarnych ujawnianych na podłożach niechłonnych Cyjanoakrylan + Ardrox, Basic Yellow, Safranina Do wizualizacji œladów u yto oœwietlacza emituj¹cego 365 nm i 530 nm. Œlady ujawniano cyjanoakrylanem i kontrastowano ww. barwnikami pojedynczo oraz w przedstawionej powy ej sekwencji. Nie zaobserwowano w adnym z przypadków luminescencji opóÿnionej badanych œladów. Proszki fluorescencyjne Do wizualizacji œladów u yto oœwietlacza emituj¹cego 365 nm. Œlady linii papilarnych ujawniano ró nymi proszkami fluorescencyjnymi pobudzanymi UV firm: BVDA, Sirchie i ACE. Podobnie jak w przypadku barwników fluorescencyjnych rejestracja w trybie LO nie da- ³a pozytywnych rezultatów aden z proszków nie wykazywa³ luminescencji opóÿnionej. Ryc. 1. Oœwietlacz diodowy wyposa ony w diody emituj¹ce 475 nm i 530 nm Ÿród³o (ryc. 1 12): autor Fig. 1. Diode light source equipped with diodes emitting 475 nm and 530 nm light Prac¹ stanowiska i akwizycj¹ obrazu steruje program komputerowy o nazwie HSC45-MI firmy HARDsoft. Obrazy mog¹ byæ rejestrowane w formatach TIFF, JPG, BMP. Do ka dego pliku graficznego przypisywany jest plik txt z informacj¹ opisuj¹c¹ parametry pracy kamery. Program obs³uguj¹cy kamerê umo liwia dokonywanie obróbki cyfrowej zdjêæ oraz zapamiêtanie wszystkich dokonanych na obrazie operacji, a tak e ich kolejnoœci. Stanowisko pozwala na rejestracjê luminescencji opóÿnionej LO (w zakresach mikrosekundowych), oraz rejestracjê fluorescencji w trybie zwyk³ym LIVE. Cyjanoakrylan + chelat europu Œlady ujawniano cyjanoakrylanem. Kontrastowano TEC oraz sekwencyjnie Ardroksem i TEC. W badaniach zastosowano oœwietlacz wyposa ony w diody emituj¹ce 365 nm, tj. w obszarze bliskim maksimum absorpcji chelatu europu. Pobudzony nadfioletem chelat, œwieci w zakresie czerwieni widma œwiat³a bia³ego z maksimum oko³o 613 nm. Optymalny czas naœwietlania TEC wynosi: μs. Czas emisji po naœwietlaniu: μs. W wiêkszoœci przypadków obrazy œladów linii papilarnych rejestrowane w trybie luminescencji opóÿnionej wykazywa³y wiêksz¹ iloœæ szczegó³ów, lepszy kontrast, by³y ostrzejsze, niekiedy gubi³y t³o (ryc. 6, 7). Je eli fluorescencja t³a oscylowa³a w zakresie 600 nm i t³o nie wykazywa³o luminescencji opóÿnionej, udawa³o siê zarejestrowaæ œlady tylko w trybie LO (ryc. 2, 3). W zale noœci od charakterystyki pod³o a, na którym ujawniono œlad, nale a³o dobraæ w³aœciwie warunki rejestracji, zmieniaj¹c parametry pracy kamery: czas naœwietlania œladu, czas otwarcia migawki, opóÿnienie i liczbê wykonanych ekspozycji. Dobór tych parametrów zale y od rodzaju pod³o a i iloœci zaabsorbowanego chelatu w œladzie i pod³o u. Luminescencjê pod³o a mo na wygasiæ, operuj¹c wartoœciami opóÿnienia, pamiêtaj¹c jednoczeœnie, e du e opóÿnienie ma nega- PROBLEMY KRYMINALISTYKI 263 (styczeñ marzec)

3 chelatem powodowa³a luminescencjê wtórn¹ neutralnych wczeœniej pod³o y. Stosowano ró ne roztwory p³ucz¹ce, które albo nie by³y skuteczne, albo znacz¹co wyp³ukiwa³y TEC z cyjanoakrylanu, zmniejszaj¹c wydajnoœæ kwantow¹ w procesie rejestracji. Stwierdzono ponadto, e wizualizacja w trybie LO powoduje zanik odbiæ œwiat³a pobudzaj¹cego (ryc. 4, 5). Ryc. 2. Wizualizacja œladu linii papilarnych, ujawnionego cyjanoakrylanem, kontrastowanego TEC, linia 365 nm, tryb LIVE, na pude³ku z czerwonym proszkiem fluorescencyjnym Fig. 2. Visualisation of latent finger mark treated with cyanoacrylate and contrasted with TEC, 365 nm line, LIVE mode on the box with red fluorescent powder Czas otwarcia migawki = 500 Czas naœwietlania = 400 OpóŸnienie = 200 Liczba ekspozycji = Ryc. 4. Wizualizacja œladu linii papilarnych, ujawnionego cyjanoakrylanem, kontrastowanego TEC, linia 365 nm, tryb LIVE, na szklance Fig. 4. Visualisation of latent finger mark treated with cyanoacrylate and contrasted with TEC, 365 nm, LIVE mode, on a drinking glass Czas otwarcia migawki = 600 Czas naœwietlania = 350 OpóŸnienie = 1 Liczba ekspozycji = Ryc. 3. Wizualizacja œladu linii papilarnych, ujawnionego cyjanoakrylanem, kontrastowanego TEC, linia 365 nm, tryb LO, na pude³ku z czerwonym proszkiem fluorescencyjnym Fig. 3. Visualisation of latent finger mark treated with cyanoacrylate and contrasted with TEC, 365 nm line, LO mode on the box with red fluorescent powder tywny wp³yw na wydajnoœæ kwantow¹ luminescencji chelatu. Z kolei stosowanie du ej liczby zliczeñ obrazów powoduje wzmocnienie wszystkich rejestrowanych elementów. Dodatkowym utrudnieniem jest adsorpcja chelatu na powierzchniach wielu materia³ów. Sensybilizacja Ryc. 5. Wizualizacja œladu linii papilarnych, ujawnionego cyjanoakrylanem, kontrastowanego TEC, linia 365 nm, tryb LO, na szklance Fig. 5. Visualisation of latent finger mark treated with cyanoacrylate and contrasted with TEC, 365 nm line, LO mode, on a drinking glass 50 PROBLEMY KRYMINALISTYKI 263 (styczeñ marzec) 2009

4 na pod³o a niech³onne). W zwi¹zku z powy szym sprawdzono, czy dotychczas stosowane preparaty, na pod³o a ch³onne, umo liwi¹ zastosowanie wizualizacji w trybie LO na dostêpnym urz¹dzeniu. W badaniach u yto oœwietlaczy diodowych emituj¹cych 475 nm i 530 nm. Œlady linii papilarnych ujawniano: ninhydryn¹ + Zn +2, 5-MTN + Zn +2, DFO, 1,2-INDem, 1,2-IND-em + Zn +2, chlorkiem dansylu i OPA. Niestety produkty reakcji miêdzy ww. zwi¹zkami a substancj¹ potowo-t³uszczow¹ nie wykazywa³y luminescencji opóÿnionej w dostêpnych zakresach czasowych. Luminescencja opóźniona w technicznej analizie dokumentów Ryc. 6. Wizualizacja œladu linii papilarnych, ujawnionego cyjanoakrylanem, kontrastowanego TEC, linia 365 nm, tryb LIVE, na puszce po piwie Fig. 6. Visualisation of latent finger mark treated with cyanoacrylate and contrasted with TEC, 365 nm line, LIVE mode, on a beer can Czas otwarcia migawki = 800 Czas naœwietlania = 600 OpóŸnienie = 300 Liczba ekspozycji = 5000 Na dokumentach, banknotach stosowanych jest wiele zabezpieczeñ luminescencyjnych. Wykorzystywane s¹ elementy wykazuj¹ce fosforescencjê i fluorescencjê o charakterze tradycyjnym i anty-stockesowskim tzw. upconventery. W wiêkszoœci ww. zabezpieczenia pobudzane s¹ nadfioletem lub podczerwieni¹. Poza zabezpieczeniami wykonanymi farbami fosforencyjnymi brak jest informacji o œwiadomym stosowaniu przez producentów zabezpieczeñ dokumentów wykazuj¹cych zjawisko luminescencji opóÿnionej. Elementy zabezpieczeñ posiadaj¹ce tego typu w³aœciwoœci stanowi³yby dodatkow¹ trudnoœæ w fa³szerstwach i pomoc w pracach identyfikacyjnych. Detekcja zjawiska luminescencji opóÿnionej do tej pory by³a utrudniona ze wzglêdu na brak dedykowanych ku temu narzêdzi. Stanowisko do wieloimpulsowej rejestracji luminescencji opóÿnionej umo liwia sprawdzenie, czy na dokumentach bêd¹cych w obiegu wystêpuj¹ zabezpieczenia wykazuj¹ce luminescencjê opóÿnion¹. Ryc. 7. Wizualizacja œladu linii papilarnych, ujawnionego cyjanoakrylanem, kontrastowanego TEC, linia 365 nm, tryb LO, na puszce po piwie Fig. 7. Visualisation of latent finger mark treated with cyanocarylate and contrasted with TEC, 365 nm line, LO mode on a beer can Wizualizacja śladów linii papilarnych ujawnianych na podłożach chłonnych W literaturze fachowej brak jest doniesieñ omawiaj¹cych mo liwoœci zastosowania trybu LO na pod³o- ach ch³onnych w mikrosekundowych zakresach czasowych (omawiany powy ej chelat europu ze wzglêdu na swoje w³aœciwoœci mo e byæ stosowany tylko Ryc. 8. Wizualizacja fragmentu banknotu 50 euro, linia 365 nm, tryb LIVE Fig. 8. Visualisation of fragment 50 EUR banknote, 365 nm line, LIVE mode PROBLEMY KRYMINALISTYKI 263 (styczeñ marzec)

5 Czas otwarcia migawki = 800 Czas naœwietlania = 100 OpóŸnienie = 100 Liczba ekspozycji = Czas otwarcia migawki = 800 Czas naœwietlania = 500 OpóŸnienie = 100 Liczba ekspozycji = Ryc. 9. Wizualizacja fragmentu banknotu 50 euro, linia 365 nm, tryb LO Fig. 9. Visualisation of 50 EUR banknote fragment, 365 nm lilne, LO mode Ryc. 11. Wizualizacja prawa jazdy, linia 365 nm, tryb LO Fig. 11. Visualisation of driver s licence 365 nm line, LO mode W badaniach wykorzystano oœwietlacze diodowe emituj¹ce 365 nm i 940 nm, stosowano tak e filtry krawêdziowe. Stwierdzono, e na wielu dokumentach s¹ zabezpieczenia œwiec¹ce w trybie LO, np. prawo jazdy (ryc. 10, 11), samochodowe dowody rejestracyjne, banknoty PLN i euro (ryc. 8, 9), piecz¹tki urzêdowe (ryc. 12). Czas otwarcia migawki = 500 Czas naœwietlania = 400 OpóŸnienie = 10 Liczba ekspozycji = Ryc. 10. Wizualizacja prawa jazdy, linia 365 nm, tryb LIVE Fig. 10. Visualisation of driver s licence 365 nm line, LIVE mode Ryc. 12. Wizualizacja fragmentu piecz¹tki granicznej, linia 365 nm, filtr t³umi¹cy zakres ok. od 700 do 940 nm, tryb LO Fig. 12. Visualisation of fragment of border crossing stamp 365 nm line, range filter approx nm, LO mode 52 PROBLEMY KRYMINALISTYKI 263 (styczeñ marzec) 2009

6 Wnioski Urz¹dzenia do wieloimpulsowej rejestracji luminescencji opóÿnionej wyprodukowane przez firmê LASAR ELEKTRONIKA s¹ urz¹dzeniami jednostkowymi wykonywanymi zgodnie z zamówieniem odbiorcy. Ma to dobre i z³e strony. Jednostkowa produkcja powoduje, e niektóre elementy nie s¹ w pe³ni dopracowane, a ich wymiana jest nieop³acalna ze wzglêdów finansowych. Z drugiej strony mo na urz¹dzenie skonfigurowaæ zgodnie z konkretnymi potrzebami zamawiaj¹cego. W czasie pracy na urz¹dzeniu bêd¹cym w wyposa- eniu BBK ABW wystêpuj¹ trudnoœci zwi¹zane z pozycjonowaniem próbki i ustawianiem ostroœci. Czasami obserwuje siê zjawisko przeœwiecania przez migawkê. W badaniach du ych próbek po³o enie oœwietlacza powi¹zane z pozycj¹ kamery znacz¹co zmniejsza moc oœwietlenia próbki. Monochromatycznoœæ kamery zuba a mo liwoœæ oceny rejestrowanych obrazów. Przedstawione powy ej drobne mankamenty nie kwestionuj¹ zasadnoœci prac nad rozwojem techniki wizualizacji œladów daktyloskopijnych w trybie LO, w oparciu o ww. urz¹dzenie. Inne rozwi¹zania techniczne urz¹dzenia dysponuj¹ce wiêkszymi mo liwoœciami detekcyjnymi s¹ du o dro sze. W ujawnianiu œladów linii papilarnych na pod³o u niech³onnym problemem jest adsorpcja TEC w pod³o- u. Nie uda³o siê dobraæ zadowalaj¹cego roztworu p³ucz¹cego. W przypadku pod³o y ch³onnych, jak na razie, nie ma substancji ujawniaj¹cych, umo liwiaj¹cych stosowanie trybu LO w mikrosekundowych zakresach czasowych. W pracach z dokumentami trzeba mieæ du e doœwiadczenie, aby w³aœciwie zinterpretowaæ zarejestrowane obrazy. Dysponuj¹c jednak wzorcami, mo na w prosty sposób porównaæ elementy zabezpieczeñ wykazuj¹ce luminescencje opóÿnion¹, co powinno u³atwiæ identyfikacjê. Mimo przedstawionych problemów wydaje siê, e próby wykorzystania luminescencji opóÿnionej w wizualizacji œladów linii papilarnych na pod³o ach niech³onnych i ch³onnych, wykazuj¹cych wielobarwn¹ fluorescencjê, s¹ dzia³aniem we w³aœciwym kierunku. Zastosowanie filtracji czasowej jest nowatorskim rozwi¹zaniem poprawiaj¹cym wizualizacjê œladów opart¹ dotychczas tylko na filtracji optycznej. W niektórych przypadkach technika LO bêdzie jedyn¹ metod¹ pozwalaj¹c¹ zarejestrowaæ ujawniony œlad daktyloskopijny. Celowym tak e wydaje siê zastosowanie metody luminescencji opóÿnionej w technicznej analizie dokumentów. Bogdan Drabarek Autor dziêkuje za nades³anie próbek do badañ kolegom z Laboratorium Kryminalistycznego KWP w Rzeszowie. BIBLIOGRAFIA 1. Moszczyñski J., Siejca A., Ziemnicki.: Optoelektroniczna metoda wizualizacji œladów daktyloskopijnych za pomoc¹ luminescencji opóÿnionej, Problemy Kryminalistyki 2007, nr 258, s Przewodnik po metodach wizualizacji œladów daktyloskopijnych pod red. M. Rybczyñskiej-Królik, M. Pêka³y, Wydawnictwo Centralnego Laboratorium Kryminalistycznego KGP, Warszawa 2006, s Sock Koon Ong, Leong Keey Seah, Murukshan V.M., Lin Seng Ong: Enhancing Fluorescence in Time-Resolved Imaging of Latent Fingerprints; Journal of Forensic Identification, vol. 54, No. 4, 2004, s Streszczenie Obecnie stosowane luminescencyjne metody ujawniania œladów linii papilarnych bazuj¹ na filtracji optycznej. Nowa metoda oparta na zjawisku luminescencji opóÿnionej (LO) wprowadza filtracjê czasow¹. Dziêki temu mo na rejestrowaæ œwiecenie specyficznie sensybilizowanego œladu daktyloskopijnego po zaniku luminescencji t³a. Barier¹ dla rozwoju metody LO jest brak preparatów stosowanych do ujawniania œladów linii papilarnych, œwiec¹cych dostatecznie d³ugo, po wygaszeniu Ÿród³a promieniowania wzbudzaj¹cego. Jedyny obecnie dostêpny chelat europu mo e byæ u yty tylko na pod³o a niech³onne. Metoda luminescencji opóÿnionej mo e znaleÿæ zastosowanie tak e w technicznej analizie dokumentów. S³owa kluczowe: daktyloskopia, wizualizacja, luminescencja opóÿniona, techniczna analiza dokumentów. Summary Presently used luminescent techniques of detecting latent finger marks are based on optical filtration. A new method (LO) based on the phenomenon of time resolved luminescence introduces time filtration. This allows recording specific luminescence of sensitised latent mark following facing of luminescence of background. An obstacle in development of LO method is lack of agents used for latent mark detection that emits luminescence long enough after extinguishing of the source of exciting radiation. The only one accessible agent europium chelate can be only used on non-absorbent substrates. The time resolved luminescence method can be also used in technical analysis of documents. Keywords: fingerprint examination, enhancement, time resolved luminescence, technical analysis of documents. PROBLEMY KRYMINALISTYKI 263 (styczeñ marzec)