Аппаратные средства ультрафиолетовой фотографии

УФ-фотография объединяет методы выявления особенностей объектов, не воспринимаемых зрением, при их исследовании в УФ- зоне спектра. Ее применяют для обнаружения и фиксации следов биологического происхождения; восстановления содержания документов, утративших свой первоначальный вид в результате старения, травления, смывания записей; установления различий в свойствах чернил, бумаги и других материалов.

Свойства УФ-излучения. При криминалистических исследованиях используют ближнюю часть УФ-излучения (120-400 нм). Дальняя зона (10-120 нм) интенсивно поглощается всеми известными материалами и средами, поэтому исследования в данной части спектра возможны только при глубоком вакууме.

Используемую в криминалистической фотографии часть УФ- излучения условно делят на три части: коротковолновую, средневолновую и длинноволновую.

Длинноволновая часть УФ-спектра (320-400 нм) наиболее часто применяется при криминалистических исследованиях. Для проведения исследований в средневолновой (275-320 нм) и коротковолновой (120-275 нм) зонах необходима специальная фотографическая оптика, прозрачная для излучений этих областей.

УФ-лучи преломляются на границе раздела двух сред с различной плотностью и отражаются от поверхностей предметов. Это позволяет фокусировать их с помощью объективов и получать невидимое изображение, а затем преобразовывать его в видимое. В отличие от видимых лучей плоскость фокусирования ультрафиолетовых смещена ближе к объективу.

Иначе УФ-излучение взаимодействует со многими веществами и материалами. Воздействуя на живые организмы, длинноволновое излучение вызывает загар, а средневолновое и особенно коротковолновое – покраснение кожи и ожоги. Попадая на поверхность объекта, оно вызывает люминесцентное свечение у ряда веществ в более длинноволновой части спектра; увеличивается оптическая плотность большинства материалов, прозрачных для видимых лучей; смежные участки объекта, неразличимые в видимой части спектра, в ультрафиолетовой могут иметь иные коэффициенты отражения.

Источники УФ-излучения. УФ-излучение генерируют как естественные, так и искусственные источники света. Солнце, имея в своем спектре мощное ультрафиолетовое излучение, не используется при проведении исследований, поскольку излучение с длиной волны до 290 нм существенно ослабляется атмосферой. В лабораторных условиях применяют искусственные источники УФ-лучей: электрические дуги, газоразрядные (ртутно-кварцевые, импульсные) и люминесцентные лампы. Угольные электрические дуги применяются крайне редко из-за их конструктивных недостатков (непостоянство излучения, большое выделение тепла, необходимость постоянного контроля за горением).

Для криминалистических исследований наиболее удобны ртутно-кварцевые и люминесцентные лампы, у которых в парах ртути при электрическом разряде возникает оптическое излучение в УФ-, видимой и ИК-зонах спектра. В зависимости от рабочего давления паров ртути в колбах ламп они бывают низкого, высокого и сверхвысокого давления. Первые используются для фотографирования в УФ-зоне спектра; а вторые и третьи еще и для съемки в ИК-зоне.

Газоразрядные лампы низкого давления могут быть двух видов: без люминесцентного покрытия — бактерицидные и с люминесцентным покрытием — люминесцентные. К первому типу относятся лампы ДБ-15, ДБ-30 (БУВ — бактерицидные, увиолевые мощностью 15 и 30 Вт). Они являются источниками коротковолнового ультрафиолетового излучения в области 254 нм. Люминесцентные газоразрядные лампы в большей части изготавливаются в виде цилиндрических колб, внутренняя поверхность которых покрыта люминофором, светящимся под воздействием коротковолнового ультрафиолетового излучения в видимой и ультрафиолетовой зонах спектра. На непрерывный спектр свечения люминофора у них накладывается интенсивная линия излучения паров ртути в ближнем ультрафиолете с длиной волны 365 нм.

Ртутные лампы высокого давления типа ДРТ (ПРК) дают линейчатый спектр, соответствующий спектральным линиям паров ртути в интервале от 248 до 1014 нм. Они излучают и слабый сплошной спектр ультрафиолетового излучения, который составляет незначительную долю от общего светового потока лампы. Распределение энергии по спектру в лампах ДРТ (ПРК) представлено на рис. 129.

Рис. 129. Распределение энергии в спектре в лампах ДРТ (ПРК)

Ртутные лампы сверхвысокого давления ДРШ (СВД) являются мощными источниками энергии в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Наиболее интенсивное излучение соответствует линиям ртутного спектра в пределах от 250 до 600 нм. Распределение энергии по спектру приведено в табл. 20. Как в ультрафиолетовой, так и в видимой областях на линейчатый спектр накладывается непрерывный фон излучения, интенсивность которого возрастает с увеличением давления паров ртути в колбах ламп и плотности тока. Эти лампы работают с принудительным водяным или воздушным охлаждением. Осветительным прибором, изготовленным на базе ламп сверхвысокого давления, является «Таран-3М» (рис. 131).

Таблица 20