弹道微痕迹物证研究：弹头穿透牛仔布过程中纺织品纤维附着保留技术的比较分析

本文通过对比6种弹头收集方法（PVC管填棉法、棉废料填充法、水箱、防弹板（Kevlar?）、纸板与防弹板组合及摩托车轮胎与防弹板组合）及两种弹药类型（空心弹HP与全被甲弹FMJ），系统评估了弹头穿透牛仔布后纤维附着特性。研究发现HP弹头纤维保留率显著高于FMJ（94.4 % vs 22.2 %），且棉质填充法能最优保持纤维完整性并减少视觉污染。研究为弹道微痕迹分析提供了方法论支持，强调非破坏性数字显微镜技术的 forensic 应用价值。

　　

Highlight

Deceleration tests

在弹头收集过程中发现，在所有测试的减速方法中，仅水箱导致HP弹头发生碎裂——这是该类型弹头的典型行为特征，因此显著增加了收集难度（许多碎片分散或无法回收）。对于FMJ弹头，水箱仅造成弹头顶部轻微变形。填充棉花的PVC管和棉废料填充法在两种弹药类型中均表现出最佳性能，几乎未引起变形或视觉污染。防弹板（Kevlar?）导致HP弹头严重变形并伴随大量视觉污染，而FMJ弹头仅出现轻微变形。纸板与防弹板组合造成HP弹头中度变形和显著视觉污染，FMJ弹头则呈现轻度变形。摩托车轮胎与防弹板组合引发HP弹头严重变形与高度视觉污染，FMJ弹头亦出现明显变形。

Discussion

非破坏性方法在 forensic 调查中至关重要，因其能全程保持物证完整性。这些技术可在不改变材料结构的前提下进行分析，从而确保其在法律语境中的可采性与可靠性²⁴。

显微镜分析作为非破坏性技术的代表，在 forensic 调查中具有特殊价值。它已被广泛应用于弹道比较领域，通过间接识别枪支特征来辅助案件侦破¹³。本研究通过数字显微镜成功实现了对纤维附着的量化分析，证明其能有效检测微米级痕迹且不影响物证后续使用。

HP弹头显著更高的纤维保留率（94.4 %）与FMJ弹头（22.2 %）形成鲜明对比，这与弹头结构特性直接相关：HP弹头的凹陷设计天然形成机械捕获区，而FMJ弹头的平滑表面难以固定纤维。纤维最常出现于弹头顶端及HP空腔内部，该分布模式为轨迹重建提供了空间参考依据。

棉质填充屏障（PVC管与棉废料）在保持纤维完整性和最小化视觉污染方面表现卓越，其柔软多孔结构有效缓冲了动能冲击。相反，水箱虽然能减速但引发HP弹头破碎，其他材料（如防弹板、轮胎）则导致严重变形与污染物沉积，显著干扰微观分析。

本研究结论支持：HP弹药与棉填充PVC管收集技术的组合，可为纺织品微痕迹分析提供优化方案。同时需强调，可见纤维的缺失并不等同于未与织物发生相互作用——这可能源于痕迹脱落或检测手段局限。

Ethics statement

根据2022年5月6日第674号决议第26条规定（该决议规范了研究协议在伦理研究委员会/国家研究伦理委员会（CEP/CONEP）网络内的分类标准），本研究被豁免在巴西平台注册。研究未涉及人类参与者、可识别人体数据或组织，亦未使用活体或死亡动物。所有实验程序仅使用无生命材料进行。

CRediT authorship contribution statement

Carlos Antonio Vicentin Junior: 文稿审阅与起草、可视化、验证、软件、资源、方法论、调查、资金获取、形式分析、数据整理、概念化

Raíssa Bastos Vieira: 文稿审阅与起草、可视化、验证、软件、资源、方法论、调查、资金获取、形式分析、数据整理、概念化

（其余作者贡献表述遵循同类模式）

Funding

本研究由巴西高等教育人才改进协调委员会（CAPES）部分资助——财务代码001

Declaration of competing interest

作者声明不存在可能影响本研究结果的已知竞争性财务利益或个人关系

Acknowledgments

感谢巴西联邦警察局法庭专家及工作人员，特别是MSc Luciana Lobato Schmid捐赠弹药并参与实验监测。同时感谢尸检实验室技术人员Ant?nia de Souza Costa与微痕迹实验室技术人员Josyelle Maria Alcides Campos的协作。此外，CAVJ与RBV获得CAPES博士生奖学金支持。