Удельная скорость абсорбции - Specific absorption rate

Удельный коэффициент поглощения ( SAR ) является мерой скорости , с которой энергия будет поглощенная на единицу массы с помощью человеческого тела при воздействии на радиочастоту (RF) электромагнитное поле . Это также может относиться к поглощению тканями других форм энергии, включая ультразвук . Она определяется как мощность , поглощаемая в массу из ткани и имеет единицы ватт на килограмм (Вт / кг).

SAR обычно усредняется либо по всему телу, либо по небольшому объему образца (обычно 1 г или 10 г ткани). Приведенное значение является максимальным уровнем, измеренным в исследуемой части тела в пределах указанного объема или массы.

Расчет

SAR для электромагнитной энергии можно рассчитать по электрическому полю внутри ткани как:

где

- электропроводность образца
- среднеквадратичное электрическое поле
плотность образца
объем образца

SAR измеряет воздействие полей от 100 кГц до 10 ГГц (известных как радиоволны). Он обычно используется для измерения мощности, потребляемой мобильными телефонами, и во время МРТ- сканирования. Значение будет сильно зависеть от геометрии части тела, которая подвергается воздействию радиочастотной энергии, а также от точного местоположения и геометрии источника радиочастотного излучения. Таким образом, тесты должны проводиться с каждым конкретным источником, таким как модель мобильного телефона, и в предполагаемом месте использования.

Тестирование SAR для мобильных телефонов

См. Также: Излучение мобильных телефонов и здоровье

При измерении SAR с помощью мобильного телефона телефон помещается напротив головы человека («SAR Phantom») в положении разговора. Затем значение SAR измеряется в месте с самым высоким коэффициентом поглощения во всей голове, которое в случае мобильного телефона часто находится как можно ближе к антенне телефона. Измерения выполняются для разных положений по обе стороны головы и на разных частотах, представляющих полосы частот, в которых устройство может передавать. В зависимости от размера и возможностей телефона может также потребоваться дополнительное тестирование, чтобы представить использование устройства при размещении рядом с телом и / или конечностями пользователя. Различные правительства определили максимальные уровни SAR для радиочастотной энергии, излучаемой мобильными устройствами:

  • Соединенные Штаты : FCC требует, чтобы продаваемые телефоны имели уровень SAR на уровне 1,6 Вт на килограмм (Вт / кг) или ниже,  взятый на объем, содержащий 1 грамм ткани, которая поглощает больше всего сигнала.
  • Европейский союз : CENELEC устанавливает пределы SAR в пределах ЕС в соответствии со стандартами IEC . Для мобильных телефонов и других таких портативных устройств предел SAR составляет 2 Вт / кг, усредненных на 10 г ткани, поглощающей наибольший сигнал ( IEC 62209-1 ).
  • Индия : в 2012 году перешла с ограничений ЕС на ограничения США для мобильных телефонов. В отличие от США, Индия не будет полагаться исключительно на измерения SAR, предоставленные производителями; Выборочные тесты на соответствие проводятся государственной лабораторией SAR и лабораторией инженерного центра электросвязи (TEC) для мобильных телефонов и 10% вышек. Все телефоны должны иметь режим громкой связи.

Значения SAR сильно зависят от размера усредняемого объема. Без информации об используемом объеме усреднения сравнение между различными измерениями невозможно. Таким образом, европейские 10-граммовые рейтинги следует сравнивать между собой, а американские 1-граммовые рейтинги следует сравнивать только между собой. Чтобы проверить SAR на своем мобильном телефоне, просмотрите документацию, прилагаемую к телефону, наберите * # 07 # (работает только на некоторых моделях) или посетите веб-сайт производителя.

МРТ-сканер SAR тестирование

Для магнитно-резонансной томографии пределы (описанные в IEC 60601-2-33 ) немного сложнее:

SAR для всего тела Частичное SAR для тела SAR для головы Местный SAR (a)
Область тела → все тело открытая часть тела глава глава сундук конечности
Рабочий режим ↓ (Вт / кг) (Вт / кг) (Вт / кг) (Вт / кг) (Вт / кг) (Вт / кг)
Обычный 2 2–10 (б) 3,2 10 (c) 10 20
Контролируемый 1-й уровень 4 4–10 (б) 3,2 20 (в) 20 40
Контролируемый 2-й уровень > 4 > (4–10) (б) > 3,2 > 20 (в) > 20 > 40
Кратковременный SAR Предел SAR за любой 10-секундный период не должен в два раза превышать указанные значения.
Примечание : время усреднения 6 минут.

(a) Местная SAR определяется массой 10 г.

(b) Предел динамически масштабируется в зависимости от отношения «масса облученного пациента / масса пациента»:

НОРМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ: частичный SAR = 10 Вт / кг - (8 Вт / кг * масса экспонированного пациента / масса пациента)
РЕЖИМ РАБОТЫ ПЕРВОГО УРОВНЯ: частичный SAR = 10 Вт / кг - (6 Вт / кг * масса пациента / масса пациента)

(c) В случаях, когда орбита находится в поле небольшой локальной передающей РЧ катушки, следует позаботиться о том, чтобы повышение температуры ограничивалось 1 ° C.

Критика

Ограничения SAR, установленные законом, не учитывают, что человеческое тело особенно чувствительно к пикам мощности или частотам, ответственным за микроволновый эффект слуха . Фрей сообщает, что микроволновый эффект слуха возникает при воздействии средней плотности мощности 400 мкВт / см 2 , что значительно ниже пределов SAR (установленных государственными постановлениями).

Заметки:

По сравнению с кратковременным, относительно интенсивным воздействием, описанным выше, для долгосрочного воздействия окружающей среды на население существует предел в 0,08 Вт / кг, усредненный по всему телу. Среднее значение SAR для всего тела 0,4 Вт / кг было выбрано в качестве ограничения, обеспечивающего адекватную защиту от профессионального облучения. Для воздействия на людей введен дополнительный коэффициент безопасности 5, что дает средний предел SAR для всего тела 0,08 Вт / кг.

Совет FCC

В руководстве FCC «Удельный коэффициент поглощения (SAR) для сотовых телефонов: что это значит для вас» после подробного описания ограничений значений SAR предлагается следующая редакционная статья с «итоговым результатом»:

«ВСЕ сотовые телефоны должны соответствовать стандарту воздействия радиочастотного излучения Федеральной комиссии по связи, который установлен на уровне значительно ниже того, при котором лабораторные испытания показывают, и медицинские и биологические эксперты в целом согласны с тем, что могут возникнуть неблагоприятные последствия для здоровья. Для пользователей, которые обеспокоены адекватностью этого стандарта или тех, кто иным образом желает еще больше уменьшить свое воздействие, наиболее эффективными способами уменьшения воздействия являются удерживание сотового телефона подальше от головы или тела и использование громкой связи или аксессуара громкой связи. Эти меры, как правило, будут иметь гораздо больший эффект по поглощению радиочастотной энергии, чем небольшая разница в SAR между отдельными сотовыми телефонами, что, в любом случае, является ненадежным сравнением радиочастотного воздействия на потребителей, учитывая переменные индивидуального использования ».

MSBE (минимальный SAR с биологическим эффектом)

Чтобы выяснить возможные преимущества и механизмы взаимодействия электромагнитных полей (ЭМП), минимальная SAR (или интенсивность), которая может иметь биологический эффект (MSBE), была бы гораздо более ценной по сравнению с изучением полей высокой интенсивности. Такие исследования, возможно, могут пролить свет на пороговые значения эффектов неионизирующего излучения и способности клеток (например, окислительную реакцию). Кроме того, более вероятно снижение сложности мишеней взаимодействия ЭМП в культурах клеток за счет снижения мощности воздействия, что, по крайней мере, снижает общее повышение температуры. Этот параметр может отличаться в зависимости от исследуемого случая и зависит от физических и биологических условий облученной цели.

Правила FCC

В FCC правила SAR содержатся в 47 CFR 1.1307 (б), 1,1310, 2,1091, 2,1093 , а также обсуждается в бюллетене OET № 56, « Вопросы и ответы о биологических эффектах и потенциальных опасностей радиочастотных электромагнитных полей. »

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки