Specifická míra absorpce - Specific absorption rate
Specifická míra absorpce (SAR) je míra, s jakou energie je vstřebává na jednotku hmotnosti lidským tělem při vystavení a rádiová frekvence (RF) elektromagnetické pole. Může také odkazovat na absorpci jiných forem energie tkání, včetně ultrazvuk.[1] Je definován jako Napájení absorbováno za Hmotnost z tkáň a má jednotky wattů za kilogram (W / kg).[2][3]
SAR se obvykle zprůměruje buď na celém těle, nebo na malém objemu vzorku (obvykle 1 g nebo 10 g tkáně). Citovanou hodnotou je pak maximální hladina naměřená ve studované části těla nad uvedeným objemem nebo hmotou.
Výpočet
SAR pro elektromagnetickou energii lze vypočítat z elektrické pole v tkáni jako:
kde
- je vzorek elektrická vodivost
- je RMS elektrické pole
- je vzorek hustota
- je objem vzorku
SAR měří expozici polím mezi 100 kHz a 10 GHz (známým jako rádiové vlny).[4] Běžně se používá k měření absorbované energie z mobilní telefony a během MRI skenuje. Hodnota bude silně záviset na geometrii části těla, která je vystavena vysokofrekvenční energii, a na přesném umístění a geometrii RF zdroje. Proto musí být provedeny testy s každým konkrétním zdrojem, jako je model mobilního telefonu, a v zamýšlené poloze použití.
Testování SAR mobilního telefonu
Při měření SAR z důvodu mobilního telefonu je telefon umístěn proti zobrazení lidské hlavy („SAR Phantom“) v pozici hovoru. Hodnota SAR se poté měří v místě, které má nejvyšší míru absorpce v celé hlavě, což je v případě mobilního telefonu často co nejblíže k anténě telefonu. Měří se pro různé polohy na obou stranách hlavy a na různých frekvencích představujících frekvenční pásma, ve kterých může zařízení vysílat. V závislosti na velikosti a schopnostech telefonu může být vyžadováno další testování, aby se představilo použití zařízení umístěného v blízkosti těla uživatele a / nebo končetin. Různé vlády definovaly maximální úrovně SAR pro RF energii vyzařovanou mobilními zařízeními:
- Spojené státy: FCC vyžaduje, aby prodávané telefony měly úroveň SAR 1,6 nebo nižšíwattů za kilogram (W / kg) převzatý z objemu obsahujícího hmotu 1 gram tkáně, která absorbuje nejvíce signálu.
- Evropská unie: CENELEC dále specifikujte limity SAR v rámci EU IEC standardy. U mobilních telefonů a dalších podobných ručních zařízení je limit SAR průměrně 2 W / kg na 10 g tkáně absorbující nejvíce signálu (IEC 62209-1 ).
- Indie: v roce 2012 přešel z limitů EU na limity USA pro mobilní telefony. Na rozdíl od USA nebude Indie spoléhat pouze na měření SAR poskytované výrobci; náhodné testy shody provádí vláda Středisko telekomunikačního inženýrství (TEC) SAR Laboratory na sluchátkách a 10% věží. Všechna sluchátka musí mít režim handsfree.[5]
Hodnoty SAR jsou silně závislé na velikosti průměrovaného objemu. Bez informací o použitém průměrovaném objemu nelze provést srovnání mezi různými měřeními. Evropská 10-gramová hodnocení by tedy měla být mezi sebou srovnávána a americká 1-gramová hodnocení by měla být porovnávána pouze mezi sebou. Chcete-li zkontrolovat SAR na svém mobilním telefonu, přečtěte si dokumentaci dodanou s telefonem, vytočte * # 07 # ( (funguje pouze u některých modelů) nebo navštivte web výrobce.
Testování MRI skeneru MRI
Pro zobrazování magnetickou rezonancí limity (popsané v IEC 60601-2-33 ) jsou o něco složitější:
Celé tělo SAR | Částečné tělo SAR | Vedoucí SAR | Místní SAR (a) | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Oblast těla → | Celé tělo | exponovaná část těla | hlava | hlava | kmen | končetiny |
Provozní režim ↓ | (W / kg) | (W / kg) | (W / kg) | (W / kg) | (W / kg) | (W / kg) |
Normální | 2 | 2–10 (b) | 3.2 | 10 písm. C) | 10 | 20 |
1. úroveň řízena | 4 | 4–10 (b) | 3.2 | 20 písm. C) | 20 | 40 |
2. úroveň řízena | >4 | > (4–10) (b) | >3.2 | > 20 (c) | >20 | >40 |
Krátká doba trvání SAR | Limit SAR za období 10 s nesmí překročit dvojnásobek uvedených hodnot |
- Poznámka: Průměrná doba 6 minut.
(a) Místní SAR se stanoví s hmotností 10 g.
b) Limitní stupnice dynamicky s poměrem „exponovaná hmotnost pacienta / hmotnost pacienta“:
NORMÁLNÍ PROVOZNÍ REŽIM: Částečné tělo SAR = 10 W / kg - (8 W / kg * exponovaná hmotnost pacienta / hmotnost pacienta)
PROVOZNÍ REŽIM ŘÍZENÝ PRVNÍ ÚROVNI: Částečné tělo SAR = 10 W / kg - (6 W / kg * exponovaná hmotnost pacienta / hmotnost pacienta)
(c) V případech, kdy je oběžná dráha v poli malé místní RF vysílací cívky, je třeba dbát na to, aby byl nárůst teploty omezen na 1 ° C.
Kritika
Limity SAR stanovené zákonem neuvažují o tom, že lidské tělo je zvláště citlivé na energetické špičky nebo frekvence odpovědné za mikrovlnný sluchový efekt.[6][7] Frey uvádí, že k mikrovlnnému sluchu dochází při průměrné expozici hustoty energie 400 μW / cm2, výrazně pod limity SAR (stanovenými vládními nařízeními).[6]
Poznámky:
Ve srovnání s krátkodobými, relativně intenzivními expozicemi popsanými výše, pro dlouhodobou expozici životního prostředí pro širokou veřejnost existuje průměrná hodnota 0,08 W / kg v celém těle.[4] Jako omezení, které poskytuje odpovídající ochranu pro expozici na pracovišti, byla zvolena průměrná hodnota SAR celého těla 0,4 W / kg. Pro expozici veřejnosti je zaveden další bezpečnostní faktor 5, který poskytuje průměrnou mezní hodnotu SAR celého těla 0,08 W / kg.
Rada FCC
Průvodce FCC „Specifická míra absorpce (SAR) pro mobilní telefony: Co to pro vás znamená“ po podrobném seznámení s omezeními hodnot SAR nabízí následující úvodní text:
„VŠECHNY mobilní telefony musí splňovat normu FCC pro vystavení rádiovým vlnám, která je stanovena na úrovni hluboko pod úrovní, na které laboratorní testování ukazuje, a lékaři a biologičtí odborníci obecně souhlasí, že by mohlo dojít k nepříznivým účinkům na zdraví. Pro uživatele, kteří se zajímají o přiměřenost této normy nebo kteří si jinak přejí dále snižovat svou expozici, nejúčinnějším způsobem, jak snížit expozici, je držet mobilní telefon od hlavy nebo těla a používat hlasitý telefon nebo hands-free příslušenství. Tato opatření budou mít obecně mnohem větší dopad o absorpci vysokofrekvenční energie než malý rozdíl v SAR mezi jednotlivými mobilními telefony, což je každopádně nespolehlivé srovnání expozice vysokofrekvenčnímu záření pro spotřebitele, vzhledem k proměnným individuálního použití. “ [8]
MSBE (minimální SAR s biologickým účinkem)
Abychom zjistili možné výhody a interakční mechanismy elektromagnetických polí (EMF), minimální SAR (nebo intenzita), která by mohla mít biologický účinek (MSBE), by byla mnohem cennější ve srovnání se studiem polí s vysokou intenzitou. Takové studie mohou případně osvětlit prahové hodnoty účinků neionizujícího záření a schopnosti buněk (např. Oxidační reakce). Kromě toho je pravděpodobnější, že se sníží složitost cílů interakce EMF v buněčných kulturách snížením expoziční síly, což alespoň sníží celkový nárůst teploty. Tento parametr se může u studovaného případu lišit a závisí na fyzických a biologických podmínkách exponovaného cíle.[9]
Předpisy FCC
The FCC předpisy pro SAR jsou obsaženy v 47 C.F.R. 1,1307 (b), 1,1310, 2,1091, 2,1093 a také diskutovány v Bulletin OET č. 56, "Otázky a odpovědi týkající se biologických účinků a možných rizik vysokofrekvenčních elektromagnetických polí."[10]
Viz také
Reference
- ^ Sun, J; Hynynen, K (12.8.2013) [září 1998]. „Zaměření terapeutického ultrazvuku lidskou lebkou: numerická studie“. J Acoust Soc Am. 104 (3 Pt 1): 1705–15. Bibcode:1998ASAJ..104.1705S. doi:10.1121/1.424383. PMID 9745750.
- ^ Jin, Jianming (1998). Elektromagnetická analýza a návrh v zobrazování magnetickou rezonancí. CRC Press. s. §5.3.3 s. 226 a násl. ISBN 978-0-8493-9693-9.
- ^ Kshetrimayum, Rakhesh Singh (Březen – duben 2008). „Mobilní telefony: Špatné pro vaše zdraví?“. Potenciály IEEE. 27 (2): 18–20. doi:10.1109 / MPOT.2008.919701.
- ^ A b „Pokyny ICNIRP pro omezení expozice časově proměnlivým elektrickým, magnetickým a elektromagnetickým polím (až do 300 GHz)“ (PDF). Mezinárodní komise pro ochranu před neionizujícím zářením. 1998. Archivováno od originál (PDF) dne 06.06.2014. Citováno 2013-12-12.
- ^ „Přísné standardy mobilního vyzařování vstoupí v platnost od zítřka Nové mobilní telefony vyhoví hodnotě SAR 1,6 W / KG - jsou zavedeny náhodné kontroly za účelem prosazení“. Tisková informační kancelář Vláda Indie. 31. 8. 2012. Citováno 2013-12-22.
- ^ A b Frey, Allan H (1962). „Odezva lidského sluchového systému na modulovanou elektromagnetickou energii“. Journal of Applied Physiology. 17 (4): 689–692. doi:10.1152 / jappl.1962.17.4.689. PMID 13895081. S2CID 12359057.
- ^ Frey, Allan H (1998). „Bolesti hlavy z celulárních telefonů: jsou skutečné a jaké to má důsledky?“. Perspektivy zdraví a životního prostředí. Národní ústav environmentálních zdravotnických věd. 106 (3): 101–103. doi:10,1289 / ehp.98106101. PMC 1533043. PMID 9441959.
- ^ „Specifická míra absorpce (SAR) pro mobilní telefony: co pro vás znamená“. Federální komise pro komunikaci. 2011-05-19. Citováno 2013-12-22.
- ^ Sefidbakht, Yahya; Moosavi-Movahedi, Ali Akbar; Hosseinkhani, Saman; Khodagholi, Fariba; Torkzadeh-Mahani, Masoud; Foolad, Forough; Faraji-Dana, Reza (duben 2014). „Účinky EMF na 940 MHz na bioluminiscenci a oxidační reakci stabilních luciferáz produkujících HEK buněk“. Fotochemické a fotobiologické vědy. 13 (7): 1082–92. doi:10.1039 / C3PP50451D. PMID 24886806. Citováno 26. listopadu 2014.
- ^ Bezdrátová bezpečnost OET, https://transition.fcc.gov/oet/rfsafety/background.html. Zobrazeno 17. srpna 2015}
externí odkazy
- Specifická míra absorpce (SAR) pro mobilní telefony v USA Federální komise pro komunikaci (FCC)
- „Hodnocení souladu s pokyny FCC pro vystavení člověka vysokofrekvenčnímu elektromagnetickému poli“ (Dodatek C k bulletinu OET 65), červen 2001; podrobný technický dokument o měření SAR
- Elektromagnetická pole a veřejné zdraví na Světová zdravotnická organizace (SZO)
- „Aktualizace standardů SAR a základních požadavků na hodnocení SAR“ na ETS-Lindgren webové stránky (odkaz Archive.org), duben 2005
- Příklad podrobné zprávy o SAR z webu FCC (pro Apple iPod Touch 4. generace ); hostováno na webu třetí strany
- Oficiální webové stránky SAR výrobců
- Předpisy FCC
- Bulletin OET č. 56, "Otázky a odpovědi týkající se biologických účinků a možných rizik vysokofrekvenčních elektromagnetických polí."