Vijesti

IEEE web stranica postavlja kolačiće na vaš uređaj kako bi vam pružila najbolje korisničko iskustvo. Korištenjem naše web stranice pristajete na postavljanje ovih kolačića. Da biste saznali više, pročitajte našu Politiku privatnosti.

Vodeći stručnjaci za RF dozimetriju analiziraju bol 5G zračenja i razliku između izloženosti i doze zračenja.

Kenneth R. Foster ima višedecenijsko iskustvo u proučavanju radiofrekventnog (RF) zračenja i njegovih efekata na biološke sisteme. Sada je koautor novog istraživanja na ovu temu sa još dvojicom istraživača, Marvinom Ziskinom i Quirinom Balzanom. Zajedno, njih trojica (svi stalni IEEE stipendisti) imaju više od jednog vijeka iskustva na ovoj temi.
Istraživanje, objavljeno u februaru u časopisu International Journal of Environmental Research and Public Health, osvrnulo se na proteklih 75 godina istraživanja procjene izloženosti radiofrekventnim zračenjima i dozimetrije. U njemu koautori detaljno opisuju koliko je ovo područje napredovalo i zašto ga smatraju pričom o naučnom uspjehu.
IEEE Spectrum je putem e-maila razgovarao sa profesorom emeritusom Fosterom sa Univerziteta u Pennsylvaniji. Željeli smo saznati više o tome zašto su studije o procjeni izloženosti radiofrekventnim talasima toliko uspješne, šta čini dozimetriju radiofrekventnim talasima toliko teškom i zašto zabrinutost javnosti zbog zdravlja i bežičnog zračenja nikada ne nestaje.
Za one koji nisu upoznati s razlikom, koja je razlika između izloženosti i doze?

Kenneth Foster: U kontekstu RF sigurnosti, izloženost se odnosi na polje izvan tijela, a doza se odnosi na energiju apsorbiranu unutar tjelesnog tkiva. Obje su važne za mnoge primjene - na primjer, medicinska istraživanja, istraživanja u oblasti medicine, medicine rada i sigurnosti potrošačke elektronike.
"Za dobar pregled istraživanja o biološkim efektima 5G mreže, pogledajte članak [Kena] Karipidisa, koji je pronašao 'nema konačnih dokaza da su RF polja niskog nivoa iznad 6 GHz, poput onih koje koriste 5G mreže, štetna za ljudsko zdravlje.'" -- Kenneth R. Foster, Univerzitet u Pennsylvaniji
Foster: Mjerenje RF polja u slobodnom prostoru nije problem. Pravi problem koji se javlja u nekim slučajevima je velika varijabilnost izloženosti RF-u. Na primjer, mnogi naučnici istražuju nivoe RF polja u okolišu kako bi se pozabavili problemima javnog zdravlja. S obzirom na veliki broj RF izvora u okolišu i brzo opadanje RF polja iz bilo kojeg izvora, ovo nije lak zadatak. Precizna karakterizacija individualne izloženosti RF poljima je pravi izazov, barem za nekoliko naučnika koji to pokušavaju.

Kada ste vi i vaši koautori pisali članak za IJERPH, da li vam je cilj bio da ukažete na uspjehe i dozimetrijske izazove studija procjene izloženosti? Foster: Naš cilj je da ukažemo na izuzetan napredak koji je istraživanje procjene izloženosti postiglo tokom godina, što je dodalo mnogo jasnoće proučavanju bioloških efekata radiofrekventnih polja i dovelo do velikih napredaka u medicinskoj tehnologiji.
Koliko se instrumentacija u ovim područjima poboljšala? Možete li mi reći koji su vam alati bili dostupni na početku karijere, na primjer, u poređenju s onim što je dostupno danas? Kako poboljšani instrumenti doprinose uspjehu procjena izloženosti?
Foster: Instrumenti koji se koriste za mjerenje RF polja u istraživanjima zdravlja i sigurnosti postaju sve manji i snažniji. Ko bi prije nekoliko decenija pomislio da će komercijalni terenski instrumenti postati dovoljno robusni da se mogu donijeti na radno mjesto, sposobni za mjerenje RF polja dovoljno jakih da izazovu opasnost na radu, a opet dovoljno osjetljivi da mjere slaba polja sa udaljenih antena? Istovremeno, odrediti precizan spektar signala da bi se identificirao njegov izvor?
Šta se dešava kada bežična tehnologija pređe u nove frekventne opsege - na primjer, milimetarske i terahercne talase za mobilne mreže ili 6 GHz za Wi-Fi?
Foster: Problem je opet u složenosti situacije izloženosti, a ne u instrumentaciji. Na primjer, visokopojasne 5G mobilne bazne stanice emituju višestruke zrake koji se kreću kroz prostor. Zbog toga je teško kvantificirati izloženost ljudi u blizini lokacija ćelije kako bi se provjerilo da li je izloženost sigurna (kao što gotovo uvijek i jeste).
„Lično me više brine mogući utjecaj previše vremena provedenog pred ekranom na razvoj djeteta i probleme s privatnošću.“ – Kenneth R. Foster, Univerzitet u Pennsylvaniji

Ako je procjena izloženosti riješen problem, šta onda čini skok u preciznoj dozimetriji toliko teškim? Šta prvo čini toliko jednostavnijim od drugog?
Foster: Dozimetrija je izazovnija od procjene izloženosti. Općenito ne možete umetnuti RF sondu u nečije tijelo. Postoji mnogo razloga zašto bi vam ove informacije mogle biti potrebne, kao što je slučaj kod tretmana hipertermijom za liječenje raka, gdje se tkivo mora zagrijati do precizno određenih nivoa. Premalo zagrijavanja neće biti terapeutske koristi, previše zagrijavanja će opeći pacijenta.
Možete li mi reći više o tome kako se danas radi dozimetrija? Ako ne možete umetnuti sondu u nečije tijelo, koja je sljedeća najbolja stvar?
Foster: U redu je koristiti staromodne RF mjerače za mjerenje polja u zraku u razne svrhe. To je naravno slučaj sa radom na zaštiti na radu, gdje trebate mjeriti radiofrekventna polja koja se javljaju na tijelima radnika. Za kliničku hipertermiju, možda ćete i dalje morati vezivati ​​pacijente termalnim sondama, ali računarska dozimetrija je znatno poboljšala tačnost mjerenja termalnih doza i dovela do važnog napretka u tehnologiji. Za studije bioloških efekata RF (na primjer, korištenje antena postavljenih na životinjama), ključno je znati koliko se RF energije apsorbira u tijelu i gdje odlazi. Ne možete samo mahati telefonom ispred životinje kao izvorom izloženosti (ali neki istraživači to čine). Za neke velike studije, kao što je nedavna studija Nacionalnog programa za toksikologiju o doživotnoj izloženosti RF energiji kod pacova, ne postoji prava alternativa računarskoj dozimetriji.
Zašto mislite da postoji toliko stalnih zabrinutosti oko bežičnog zračenja da ljudi mjere nivoe kod kuće?

Foster: Percepcija rizika je složena stvar. Karakteristike radio zračenja često su razlog za zabrinutost. Ne možete ga vidjeti, ne postoji direktna veza između izloženosti i različitih efekata zbog kojih se neki ljudi brinu, ljudi imaju tendenciju da miješaju radiofrekventnu energiju (nejonizirajuću, što znači da su njeni fotoni preslabi da prekinu hemijske veze) sa jonizujućim rendgenskim zracima itd. Zračenje (zaista opasno). Neki vjeruju da su "preosjetljivi" na bežično zračenje, iako naučnici nisu uspjeli da demonstriraju ovu osjetljivost u pravilno zaslijepljenim i kontroliranim studijama. Neki ljudi se osjećaju ugroženo zbog sveprisutnog broja antena koje se koriste za bežičnu komunikaciju. Naučna literatura sadrži mnoge izvještaje o zdravlju različitog kvaliteta kroz koje se može pronaći zastrašujuća priča. Neki naučnici vjeruju da zaista može postojati zdravstveni problem (iako je zdravstvena agencija utvrdila da imaju malo brige, ali je rekla da je "potrebno više istraživanja"). Lista se nastavlja.

Procjene izloženosti igraju ulogu u tome. Potrošači mogu kupiti jeftine, ali vrlo osjetljive RF detektore i istražiti RF signale u svom okruženju, kojih ima mnogo. Neki od ovih uređaja "kliknu" dok mjere radiofrekventne impulse s uređaja kao što su Wi-Fi pristupne tačke i zvučat će kao Geigerov brojač u nuklearnom reaktoru za cijeli svijet. Zastrašujuće. Neki RF mjerači se također prodaju za lov na duhove, ali ovo je drugačija primjena.
Prošle godine, British Medical Journal objavio je poziv za zaustavljanje implementacije 5G mreže dok se ne utvrdi sigurnost tehnologije. Šta mislite o ovim pozivima? Mislite li da će pomoći u informiranju dijela javnosti koji je zabrinut o zdravstvenim efektima izloženosti radiofrekventnim zračenjima ili će izazvati veću zabunu? Foster: Mislite na članak [epidemiologa Johna] Franka, i ja se ne slažem s većinom toga. Većina zdravstvenih agencija koje su pregledale naučne podatke jednostavno su pozvale na dodatna istraživanja, ali barem jedna - holandski zdravstveni odbor - pozvala je na moratorij na implementaciju 5G mreže visokog opsega dok se ne sprovedu dodatna istraživanja o sigurnosti. Ove preporuke će sigurno privući pažnju javnosti (iako HCN također smatra da je malo vjerovatno da postoje bilo kakve zdravstvene zabrinutosti).
U svom članku, Frank piše: "Nove prednosti laboratorijskih studija ukazuju na destruktivne biološke efekte [radiofrekventnih elektromagnetnih polja]."

To je problem: u literaturi postoje hiljade studija o biološkim efektima radiofrekventnih talasa (RF). Krajnje tačke, relevantnost za zdravlje, kvalitet studije i nivoi izloženosti su se uveliko razlikovali. Većina njih je prijavila neku vrstu efekta, na svim frekvencijama i svim nivoima izloženosti. Međutim, većina studija je imala značajan rizik od pristranosti (nedovoljna dozimetrija, nedostatak zasljepljivanja, mala veličina uzorka itd.) i mnoge studije su bile nekonzistentne s drugima. "Nove istraživačke snage" nemaju mnogo smisla za ovu nejasnu literaturu. Frank bi se trebao osloniti na detaljnije ispitivanje zdravstvenih agencija. One dosljedno nisu uspjele pronaći jasne dokaze o štetnim efektima ambijentalnih radiofrekventnih polja.
Frank se žalio na nedosljednost u javnoj raspravi o "5G" - ali je napravio istu grešku time što nije spomenuo frekvencijske opsege kada je govorio o 5G. U stvari, niskopojasni i srednjepojasni 5G rade na frekvencijama bliskim trenutnim ćelijskim opsegima i ne čini se da predstavljaju nove probleme izloženosti. Visokopojasni 5G radi na frekvencijama nešto ispod milimetarskog talasnog opsega, počevši od 30 GHz. Malo je studija provedeno o biološkim efektima u ovom frekvencijskom opsegu, ali energija jedva prodire u kožu, a zdravstvene agencije nisu izrazile zabrinutost u vezi s njegovom sigurnošću na uobičajenim nivoima izloženosti.
Frank nije precizirao koja istraživanja želi provesti prije uvođenja "5G", šta god da je mislio. [FCC] zahtijeva od nositelja licenci da se pridržavaju ograničenja izloženosti, koja su slična onima u većini drugih zemalja. Ne postoji presedan da se nova RF tehnologija direktno procjenjuje na zdravstvene učinke RF-a prije odobrenja, što može zahtijevati beskonačan niz studija. Ako FCC ograničenja nisu sigurna, treba ih promijeniti.

Za detaljan pregled istraživanja bioloških efekata 5G mreže, pogledajte članak [Kena] Karipidisa, u kojem je utvrđeno da "nema konačnih dokaza da su RF polja niskog nivoa iznad 6 GHz, poput onih koje koriste 5G mreže, štetna za ljudsko zdravlje". U pregledu se također poziva na daljnja istraživanja.
Naučna literatura je mješovita, ali do sada zdravstvene agencije nisu pronašle jasne dokaze o zdravstvenim opasnostima od ambijentalnih RF polja. Ali svakako, naučna literatura o biološkim efektima milimetarskih talasa je relativno mala, sa oko 100 studija, i različitog kvaliteta.
Vlada zarađuje mnogo novca prodajući spektar za 5G komunikacije i trebala bi dio tog novca uložiti u visokokvalitetna zdravstvena istraživanja, posebno u visokopojasnu 5G mrežu. Lično, više me brine mogući utjecaj previše vremena provedenog pred ekranom na razvoj djeteta i probleme s privatnošću.
Postoje li poboljšane metode za dozimetrijski rad? Ako postoje, koji su najzanimljiviji ili najperspektivniji primjeri?

Foster: Vjerovatno glavni napredak leži u računarskoj dozimetriji s uvođenjem metoda konačnih razlika u vremenskom domenu (FDTD) i numeričkih modela tijela zasnovanih na medicinskim slikama visoke rezolucije. Ovo omogućava vrlo precizan proračun apsorpcije RF energije tijela iz bilo kojeg izvora. Računarska dozimetrija je dala novi život ustaljenim medicinskim terapijama, poput hipertermije koja se koristi za liječenje raka, i dovela je do razvoja poboljšanih MRI sistema za snimanje i mnogih drugih medicinskih tehnologija.
Michael Koziol je pomoćnik urednika u IEEE Spectrum-u, gdje pokriva sva područja telekomunikacija. Diplomirao je engleski jezik i fiziku na Univerzitetu u Seattleu, a magistrirao je naučno novinarstvo na Univerzitetu u New Yorku.
Godine 1992., Asad M. Madni preuzeo je kormilo kompanije BEI Sensors and Controls, nadgledajući liniju proizvoda koja je uključivala razne senzore i inercijalnu navigacijsku opremu, ali je imala manju bazu kupaca - prvenstveno vazduhoplovnu i odbrambenu elektroniku.

Hladni rat je završio i američka obrambena industrija je propala. Posao se neće uskoro oporaviti. BEI je morala brzo identificirati i privući nove kupce.
Sticanje ovih kupaca zahtijeva napuštanje kompanijskih mehaničkih inercijalnih senzorskih sistema u korist neprovjerene nove kvarcne tehnologije, minijaturizaciju kvarcnih senzora i pretvaranje proizvođača koji proizvodi desetine hiljada skupih senzora godišnje u proizvođače milione jeftinije.
Madni se jako trudio da to ostvari i postigao je veći uspjeh nego što je iko mogao zamisliti za GyroChip. Ovaj jeftin inercijalni senzor mjerenja prvi je te vrste integriran u automobil, omogućavajući elektronskim sistemima kontrole stabilnosti (ESC) da detektuju proklizavanje i upravljaju kočnicama kako bi spriječili prevrtanje. Budući da su ESC-ovi ugrađeni u sve nove automobile tokom petogodišnjeg perioda od 2011. do 2015. godine, ovi sistemi su spasili 7.000 života samo u Sjedinjenim Državama, prema podacima Nacionalne uprave za sigurnost saobraćaja na autoputevima.
Oprema i dalje ostaje u srcu bezbrojnih komercijalnih i privatnih aviona, kao i sistema za kontrolu stabilnosti za američke sisteme za navođenje raketa. Čak je putovala i na Mars kao dio rovera Pathfinder Sojourner.
Trenutna uloga: Ugledni vanredni profesor na UCLA; Penzionisani predsjednik, generalni direktor i tehnički direktor kompanije BEI Technologies

Obrazovanje: 1968, RCA College; BS, 1969. i 1972., MS, UCLA, oba smjera elektrotehnike; Ph.D., California Coast University, 1987.
Heroji: Općenito, moj otac me je naučio kako učiti, kako biti čovjek i značenju ljubavi, saosjećanja i empatije; u umjetnosti, Michelangelo; u nauci, Albert Einstein; u inženjerstvu, Claude Shannon.
Omiljena muzika: Od zapadne muzike, Beatlesi, Rolling Stonesi, Elvis; od istočne muzike, Ghazali
Članovi organizacije: IEEE Life Fellow; Američka nacionalna inženjerska akademija; Kraljevska inženjerska akademija Ujedinjenog Kraljevstva; Kanadska inženjerska akademija
Najznačajnija nagrada: IEEE Medalja časti: "Pionirski doprinos razvoju i komercijalizaciji inovativnih tehnologija za senzore i sisteme, te izuzetno liderstvo u istraživanju"; Alumni godine UCLA 2004.
Madni je 2022. godine primio IEEE Medalju časti za pionirski razvoj GyroChipa, između ostalih doprinosa u razvoju tehnologije i liderstvu u istraživanju.
Inženjerstvo nije bila Madnijeva karijera prvog izbora. Želio je biti dobar umjetnik-slikar. Ali finansijska situacija njegove porodice u Mumbaiju, Indija (tada Mumbai) tokom 1950-ih i 1960-ih godina okrenula ga je inženjerstvu - posebno elektronici, zahvaljujući njegovom interesu za najnovije inovacije utjelovljene u džepnim tranzistorskim radio-aparatima. Godine 1966. preselio se u Sjedinjene Države kako bi studirao elektroniku na RCA Collegeu u New Yorku, koji je osnovan početkom 1900-ih za obuku bežičnih operatera i tehničara.
„Želim biti inženjer koji može izmišljati stvari“, rekao je Madeney, „i raditi stvari koje će u konačnici utjecati na ljude. Jer ako ne mogu utjecati na ljude, osjećam da će moja karijera biti neispunjena.“

Madni je upisao UCLA 1969. godine sa diplomom elektrotehnike nakon dvije godine studija na programu elektronske tehnologije na RCA Collegeu. Nastavio je sa magistarskim i doktorskim studijem, koristeći digitalnu obradu signala i reflektometriju u frekvencijskom domenu za analizu telekomunikacijskih sistema za svoju tezu. Tokom studija, radio je i kao predavač na Pacific State University, radio je u upravljanju zalihama u trgovcu na malo u Beverly Hillsu David Orgell i kao inženjer koji je dizajnirao računarske periferije u Pertecu.
Zatim, 1975. godine, tek zaručen i na insistiranje bivšeg kolege iz razreda, prijavio se za posao u odjelu za mikrovalne pećnice kompanije Systron Donner.
Madni je počeo dizajnirati prvi svjetski analizator spektra s digitalnom memorijom u Systron Donneru. Nikada prije nije koristio analizator spektra - u to vrijeme su bili vrlo skupi - ali je dovoljno dobro poznavao teoriju da se uvjeri da prihvati posao. Zatim je proveo šest mjeseci testirajući, stječući praktično iskustvo s instrumentom prije nego što je pokušao da ga redizajnira.
Projekat je trajao dvije godine i, prema Madniju, rezultirao je tri važna patenta, započinjući njegov "uspon ka većim i boljim stvarima". Također ga je naučio da cijeni razliku između "šta znači imati teoretsko znanje i komercijalizovati tehnologiju koja može pomoći drugima", rekao je.

Također možemo prilagoditi pasivne RF komponente prema vašim zahtjevima. Možete ući na stranicu za prilagođavanje kako biste naveli specifikacije koje su vam potrebne.
https://www.keenlion.com/customization/

E-pošta:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com