書寫材料的無損檢驗系統分析

劉艷梅　趙春友

[摘要]書寫材料是文件檢驗領域的重要內容，更是污損、篡改文件檢驗、書寫時間檢驗的重要基礎。為避免書寫材料存在損壞問題，必須根據材料檢驗要求，選取科學有效的檢驗技術、儀器，只有這樣才能提升書寫材料檢驗的可靠性、真實性。本文主要對書寫材料無損檢驗的概況、試驗方法進行了分析與研究。

[關鍵詞]書寫材料；無損檢驗系統；概況；試驗方法；樣品選擇；熒光特性；反射光譜；FT-Raman光譜儀

一、書寫材料無損檢驗的概況

無損檢驗是指在試件不損壞的基礎上，通過物理、化學等方式，利用先進技術、設備，詳細檢查、測試試件的內部、表面結構、性能等。超聲波檢驗、射線檢驗、磁粉檢驗、滲透檢驗、渦流檢驗為無損檢驗的重要類型。其中超聲波檢驗是指檢驗材料內可進行超聲波傳播，按照材料缺陷展現的聲學性質對超聲波傳播的影響，對其缺陷進行探測。一般情況下，內部、表面缺陷檢驗可選取超聲波。在無損檢驗系統內，本文主要對書寫材料實施檢驗。作為法庭科學的重要分支，書寫材料是指文件制作中選取的物質材料，如墨水、圓珠筆油墨等。因送檢文件具有特殊性，在檢驗書寫材料過程中，要求送檢單位不得對文件原樣造成損壞，因此，檢驗時禁止選取色譜法等檢驗方式。

二、試驗方法分析

1、樣品選擇

根據書寫材料無損檢驗系統要求，以7組實驗樣品進行分析，分別為黑墨水、藍黑墨水、藍色墨水、黑色墨水筆、藍色墨水筆、黑色圓珠筆與藍色圓珠筆，樣品總數為251，其統計結果如表1所示。

2、儀器分析

MSP（顯微分光光度儀）：遵循書寫材料無損檢驗相關規定，本文選取的顯微分光光度儀型號為UMSP-50型，380到760納米為光譜掃描的范圍，2納米為掃描步距，3納米為單色儀狹縫，為顯微鏡物鏡400%，選取漫反射暗視場，0.02毫米為其測量區域直徑。

VSC（文件檢驗儀）：本文選取的文件檢驗儀型號為VSC-1型。8輪式濾光片鹵鎢燈光源系統為熒光檢測過程中的光源系統。400到540納米、440到580納米、530到600納米、650到750納米為試驗采取的濾色片波段。

FT-Raman（傅立葉變換拉曼光譜儀）：本文選取FT-Raman-II光譜儀，Nd：YAG激光器，1064納米為輸出激光波長，10到250mw為功率測定范圍。

3、實驗方式

根據編號順序，7組樣品在A4紙上依次進行線條劃過，也就是將自身墨跡留到紙上，以此取得有效的實驗樣本，無需對樣本紙張上的墨跡進行再加工即可檢測。

（1）反射光譜檢驗

在反射光譜檢驗中，可在MSP掃描臺上直接放置樣本，首先進行空白對比，也就是利用顯微鏡先測試樣本紙張沒有墨跡的空白位置。隨后進行樣本墨跡測量位置的選擇，以此做好測量工作，并取得反射光譜數據。同時，需采用若干測量點對相同樣品筆道不同位置進行測量，以此獲取其平均值。

（2）熒光特性檢驗

檢驗樣品熒光特性，需按照樣品不同組的光學特點與其激發光光譜、熒光光譜的具體分布情況，對各組樣品分別采取3組激發光、濾色片進行合理配置及檢驗，以此檢驗系統內各組樣品熒光特點進行分析。

（3）FT-Raman光譜檢驗

FT-Raman光譜檢驗中，需對紙張自身FT-Raman光譜先測試，再對樣本墨跡FT-Raman光譜進行測試。檢驗過程中，在FT-Raman光譜儀樣品架上直接放置樣本，并利用三維樣品位置調節器（X＼Y＼Z），確保校準光與樣本紙張空白位置、樣品墨跡位置進行對準，并通過1064納米波長激光激發，以此出現自身FT-Raman光譜。

4、實驗結果

MSP（顯微分光光度儀）：通過實驗，7組樣品可利用顯微分光光度儀獲取反射光譜檢驗結果，按照譜圖情況對各組樣品分類差異性進行分析。如差異性較小，可利用波長反射強度比值、譜圖峰、谷等部位進行分析，如圖1所示。

VSC（文件檢驗儀）：通過實驗，7組樣品可利用文件檢驗儀獲取熒光特點與紅外線特點檢驗結果。以發光作為熒光檢驗結果區分條件，如出現發光現象，需遵循相同檢測情況，分為2種強熒光、弱熒光強度。其中微弱熒光與弱熒光屬于弱熒光，強熒光與極強熒光屬于強熒光。

FT-Raman（傅立葉變換拉曼光譜儀）：通過實驗，7組樣品可利用FT-Raman光譜儀獲取拉曼光譜檢驗結果。各組樣品類型區分可按照拉曼峰能否檢出為主，也可依據拉曼峰的共同點、不同點對有拉曼峰的進行區分。

在MSP、VSC、FT-Raman三種儀器分析、比較的前提下，得出同組樣品分類結果。按照書寫材料對光反射的不同，顯微分光光度儀可對各種相同顏色或相近顏色書寫材料進行鑒別；按照書寫材料熒光特點等，文件檢驗儀可對多種書寫材料進行鑒別；按照書寫材料不同拉曼散射頻率，FT-Raman光譜儀可對多種書寫材料鑒別。由此可見，每種檢驗儀器都具有與之相適合的檢測適用范圍、檢驗對象特點，選取綜合檢驗方式，可對書寫材料進行充分檢驗，這也是書寫材料無損檢驗系統建立與完善的標準。

三、結束語

綜上所述，本文以MSP、VSC、FT-Raman為主要檢驗儀器進行分析。通過其相應技術特點（微區、原位），以書寫材料光反射、光致發光等特性為主，對書寫材料無損檢驗中MSP、VSC、FT-Raman三種儀器的效應進行分析，進而對書寫材料無損檢驗效應進行有效提升，并為檢驗結論提供可靠保證。

參考文獻

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