Вести

Веб-страницата на IEEE поставува колачиња на вашиот уред за да ви обезбеди најдобро корисничко искуство. Со користење на нашата веб-страница, се согласувате со поставувањето на овие колачиња. За да дознаете повеќе, прочитајте ја нашата Политика за приватност.

Водечките експерти за RF дозиметрија ја анализираат болката од 5G - и разликата помеѓу изложеноста и дозата

Кенет Р. Фостер има децениско искуство во проучувањето на радиофреквентното (RF) зрачење и неговите ефекти врз биолошките системи. Сега, тој е коавтор на ново истражување на темата со уште двајца истражувачи, Марвин Зискин и Кирино Балзано. Заедно, тројцата (сите со полно работно време стипендисти на IEEE) имаат повеќе од еден век искуство на оваа тема.
Анкетата, објавена во Меѓународното списание за истражување на животната средина и јавно здравје во февруари, ги опфати изминатите 75 години истражување за проценка на изложеноста на RF и дозиметрија. Во неа, коавторите детално објаснуваат колку напреднала оваа област и зошто ја сметаат за научна приказна за успех.
IEEE Spectrum разговараше преку е-пошта со професорот по заслуги Фостер од Универзитетот во Пенсилванија. Сакавме да дознаеме повеќе за тоа зошто студиите за проценка на изложеноста на RF се толку успешни, што ја прави RF дозиметријата толку тешка и зошто загриженоста на јавноста за здравјето и безжичното зрачење никогаш не исчезнува.
За оние кои не се запознаени со разликата, која е разликата помеѓу изложеност и доза?

Кенет Фостер: Во контекст на безбедноста од RF, изложеноста се однесува на полето надвор од телото, а дозата се однесува на енергијата апсорбирана во телесното ткиво. И двете се важни за многу апликации - на пример, истражување за медицина, здравје при работа и безбедност на потрошувачката електроника.
„За добар преглед на истражувањата за биолошките ефекти на 5G, видете ја статијата на [Кен] Карипидис, во која „не се пронајдени убедливи докази дека ниско ниво на RF полиња над 6 GHz, како оние што ги користат 5G мрежите, се штетни за здравјето на луѓето“.“ -- Кенет Р. Фостер, Универзитет во Пенсилванија
Фостер: Мерењето на RF полињата во слободен простор не е проблем. Вистинскиот проблем што се јавува во некои случаи е високата варијабилност на RF изложеноста. На пример, многу научници ги истражуваат нивоата на RF полиња во животната средина за да се справат со проблемите на јавното здравје. Со оглед на големиот број RF извори во животната средина и брзото распаѓање на RF полето од кој било извор, ова не е лесна задача. Точното карактеризирање на индивидуалната изложеност на RF полиња е вистински предизвик, барем за малкуте научници кои се обидуваат да го сторат тоа.

Кога вие и вашите коавтори ја напишавте вашата статија за IJERPH, дали вашата цел беше да ги истакнете успесите и дозиметриските предизвици на студиите за проценка на изложеноста? Фостер: Нашата цел е да укажеме на извонредниот напредок што го постигнаа истражувањата за проценка на изложеноста во текот на годините, што додаде многу јасност во проучувањето на биолошките ефекти на радиофреквентните полиња и доведе до голем напредок во медицинската технологија.
Колку се подобри инструментацијата во овие области? Можете ли да ми кажете кои алатки ви беа достапни на почетокот на вашата кариера, на пример, во споредба со она што е достапно денес? Како подобрените инструменти придонесуваат за успехот на проценките на изложеноста?
Фостер: Инструментите што се користат за мерење на RF полиња во истражувањата за здравје и безбедност стануваат сè помали и помоќни. Кој би помислил пред неколку децении дека комерцијалните теренски инструменти ќе станат доволно робусни за да се донесат на работното место, способни да мерат RF полиња доволно силни за да предизвикаат професионална опасност, но сепак доволно чувствителни за да мерат слаби полиња од далечни антени? Во исто време, да се одреди прецизниот спектар на сигналот за да се идентификува неговиот извор?
Што се случува кога безжичната технологија се префрла во нови фреквенциски опсези - на пример, милиметарски и терахерцни бранови за мобилни телефони или 6 GHz за Wi-Fi?
Фостер: Повторно, проблемот е поврзан со сложеноста на ситуацијата со изложеност, а не со инструментите. На пример, базните станици на мобилните мрежи со висок опсег од 5G емитуваат повеќе зраци што се движат низ вселената. Ова го отежнува квантификувањето на изложеноста на луѓе во близина на локациите на мобилните мрежи за да се потврди дека изложеноста е безбедна (како што речиси секогаш е).
„Лично сум повеќе загрижен за можното влијание на премногу време пред екран врз развојот на детето и прашањата поврзани со приватноста.“ – Кенет Р. Фостер, Универзитет во Пенсилванија

Ако проценката на изложеноста е решен проблем, што го прави скокот во прецизната дозиметрија толку тежок? Што го прави првото толку поедноставно од второто?
Фостер: Дозиметријата е попредизвикувачка од проценката на изложеноста. Генерално не можете да вметнете RF сонда во нечие тело. Постојат многу причини зошто можеби ќе ви бидат потребни овие информации, како на пример кај третманите со хипертермија за третман на рак, каде што ткивото мора да се загрее до прецизно одредени нивоа. Премалку загревање нема да има терапевтска корист, премногу загревање ќе го изгорите пациентот.
Можете ли да ми кажете повеќе за тоа како се прави дозиметријата денес? Ако не можете да вметнете сонда во нечие тело, што е следното најдобро нешто?
Фостер: Во ред е да се користат старомодни RF мерачи за мерење на полиња во воздух за различни намени. Ова е секако случај со работата за безбедност при работа, каде што треба да се измерат радиофреквентните полиња што се јавуваат на телата на работниците. За клиничка хипертермија, можеби сè уште ќе треба да се врзуваат пациенти со термички сонди, но компјутерската дозиметрија значително ја подобри точноста на мерењето на термичките дози и доведе до важен напредок во технологијата. За студии за RF биолошки ефекти (на пример, користење антени поставени на животни), клучно е да се знае колку RF енергија се апсорбира во телото и каде оди. Не можете само да го мавтате телефонот пред животно како извор на изложеност (но некои истражувачи го прават тоа). За некои големи студии, како што е неодамнешната студија на Националната програма за токсикологија за доживотна изложеност на RF енергија кај стаорци, не постои вистинска алтернатива на компјутерската дозиметрија.
Зошто мислите дека има толку многу тековни загрижености во врска со безжичната радијација, па луѓето ги мерат нивоата дома?

Фостер: Перцепцијата за ризик е сложена работа. Карактеристиките на радио зрачењето често се причина за загриженост. Не можете да го видите, нема директна врска помеѓу изложеноста и различните ефекти за кои се грижат некои луѓе, луѓето имаат тенденција да ја мешаат радиофреквентната енергија (нејонизирачка, што значи дека нејзините фотони се премногу слаби за да ги раскинат хемиските врски) со јонизирачки Х-зраци, итн. Зрачење (навистина опасно). Некои веруваат дека се „премногу чувствителни“ на безжично зрачење, иако научниците не биле во можност да ја демонстрираат оваа чувствителност во правилно заслепени и контролирани студии. Некои луѓе се чувствуваат загрозени од сеприсутниот број антени што се користат за безжични комуникации. Научната литература содржи многу здравствени извештаи со различен квалитет преку кои може да се најде страшна приказна. Некои научници веруваат дека навистина може да има здравствен проблем (иако здравствената агенција откри дека имаат мала загриженост, но рекоа дека се потребни „повеќе истражувања“). Листата продолжува.

Проценките на изложеноста играат улога во ова. Потрошувачите можат да купат ефтини, но многу чувствителни RF детектори и да истражуваат RF сигнали во нивната околина, од кои има многу. Некои од овие уреди „кликаат“ додека мерат радиофреквентни импулси од уреди како што се Wi-Fi пристапни точки и ќе звучат како Гајгеров бројач во нуклеарен реактор за светот. страшно. Некои RF мерачи се продаваат и за лов на духови, но ова е различна примена.
Минатата година, Британскиот медицински журнал објави повик за запирање на распоредувањето на 5G додека не се утврди безбедноста на технологијата. Што мислите за овие повици? Дали мислите дека тие ќе помогнат да се информира сегментот од јавноста за здравствените ефекти од изложеноста на RF или ќе предизвикаат поголема конфузија? Фостер: Се повикувате на мислење од [епидемиологот Џон] Френк, и не се согласувам со поголемиот дел од него. Повеќето здравствени агенции кои ја разгледале науката едноставно повикаа на повеќе истражувања, но барем една - холандскиот здравствен одбор - повика на мораториум на воведувањето на високоопсежна 5G додека не се направат повеќе истражувања за безбедноста. Овие препораки сигурно ќе го привлечат вниманието на јавноста (иако HCN исто така смета дека е малку веројатно дека има какви било здравствени проблеми).
Во својата статија, Френк пишува: „Новите силни страни на лабораториските студии укажуваат на деструктивните биолошки ефекти на [радиофреквентните електромагнетни полиња] на RF-EMF“.

Тоа е проблемот: во литературата има илјадници студии за РФ биолошки ефекти. Крајните точки, релевантноста за здравјето, квалитетот на студијата и нивоата на изложеност варираа многу. Повеќето од нив пријавија некаков вид ефект, на сите фреквенции и на сите нивоа на изложеност. Сепак, повеќето студии беа изложени на значителен ризик од пристрасност (недоволна дозиметрија, недостаток на заслепување, мала големина на примерокот итн.) и многу студии беа неконзистентни со другите. „Новите истражувачки предности“ немаат многу смисла за оваа нејасна литература. Френк треба да се потпре на подетално испитување од здравствените агенции. Тие постојано не успеваат да најдат јасни докази за негативните ефекти на амбиенталните РФ полиња.
Френк се пожали на недоследноста во јавното дискутирање за „5G“ - но ја направи истата грешка со тоа што не ги спомена фреквенциските опсези кога се осврна на 5G. Всушност, нискоопсежниот и среден опсег 5G работи на фреквенции блиски до сегашните мобилни опсези и не се чини дека претставува нови проблеми со изложеноста. Високоопсежниот 5G работи на фреквенции малку под опсегот mmWave, почнувајќи од 30 GHz. Направени се малку студии за биолошките ефекти во овој фреквентен опсег, но енергијата едвај продира во кожата, а здравствените агенции не изразија загриженост за нејзината безбедност на вообичаени нивоа на изложеност.
Френк не прецизираше какво истражување сакаше да направи пред да го воведе „5G“, што и да мислеше. [FCC] бара од носителите на лиценци да се придржуваат до ограничувањата на изложеноста, кои се слични на оние во повеќето други земји. Не постои преседан за нова RF технологија да биде директно оценета за RF ефектите врз здравјето пред одобрувањето, што може да бара бесконечна серија студии. Доколку ограничувањата на FCC не се безбедни, тие треба да се променат.

За детален преглед на истражувањата за биолошките ефекти на 5G, видете ја статијата на [Кен] Карипидис, во која се наведува дека „нема убедливи докази дека ниско ниво на RF полиња над 6 GHz, како оние што ги користат 5G мрежите, се штетни за здравјето на луѓето“. Прегледот, исто така, повика на повеќе истражувања.
Научната литература е мешана, но досега, здравствените агенции не пронајдоа јасни докази за здравствени опасности од амбиентални RF полиња. Но, секако, научната литература за биолошките ефекти на mmWave е релативно мала, со околу 100 студии и со различен квалитет.
Владата заработува многу пари продавајќи спектар за 5G комуникации и треба да инвестира дел од нив во висококвалитетни здравствени истражувања, особено во високоопсежна 5G технологија. Лично, повеќе сум загрижен за можното влијание на премногу време поминато пред екран врз развојот на децата и прашањата поврзани со приватноста.
Дали постојат подобрени методи за дозиметриска работа? Ако е така, кои се најинтересните или најперспективните примери?

Фостер: Веројатно главниот напредок е во компјутерската дозиметрија со воведувањето на методи со конечна разлика во временскиот домен (FDTD) и нумерички модели на телото базирани на медицински слики со висока резолуција. Ова овозможува многу прецизно пресметување на апсорпцијата на RF енергија од страна на телото од кој било извор. Компјутерската дозиметрија им даде нов живот на воспоставените медицински терапии, како што е хипертермијата што се користи за лекување на рак, и доведе до развој на подобрени системи за снимање со МРИ и многу други медицински технологии.
Мајкл Козиол е заменик-уредник во IEEE Spectrum, каде што ги опфаќа сите области на телекомуникациите. Дипломирал на Универзитетот во Сиетл со диплома по англиски јазик и физика, а магистрирал по научно новинарство на Универзитетот во Њујорк.
Во 1992 година, Асад М. Мадни го презеде кормилото на BEI Sensors and Controls, надгледувајќи производствена линија што вклучуваше различни сензори и опрема за инерцијална навигација, но имаше помала база на клиенти - првенствено воздухопловната и одбранбената електроника.

Студената војна заврши и американската одбранбена индустрија се распадна. А бизнисот нема да се опорави наскоро. BEI требаше брзо да идентификува и привлече нови клиенти.
Стекнувањето на овие клиенти бара отфрлање на механичките инерцијални сензорски системи на компанијата во корист на недокажана нова кварцна технологија, минијатуризирање на кварцните сензори и претворање на производителот што произведува десетици илјади скапи сензори годишно во производител на сензорот што произведува милиони поевтино.
Мадни напорно се залагаше за да се случи тоа и постигна поголем успех отколку што некој можеше да замисли за GyroChip. Овој ефтин инерцијален сензор за мерење е прв од ваков вид интегриран во автомобил, овозможувајќи им на системите за електронска контрола на стабилноста (ESC) да детектираат лизгање и да ги ракуваат сопирачките за да спречат превртувања. Бидејќи ESC беа инсталирани во сите нови автомобили во текот на петгодишниот период од 2011 до 2015 година, овие системи спасија 7.000 животи само во Соединетите Американски Држави, според Националната администрација за безбедност на сообраќајот на автопатиштата.
Опремата продолжува да биде во срцето на безброј комерцијални и приватни авиони, како и на системите за контрола на стабилноста за американските системи за водење ракети. Дури и отпатува на Марс како дел од роверот „Патфајндер Соџурнер“.
Тековна улога: Истакнат вонреден професор на UCLA; Пензиониран претседател, извршен директор и технички директор на BEI Technologies

Образование: 1968, Колеџ RCA; Диплома, 1969 и 1972, магистратура, UCLA, обете по електротехника; докторат, Универзитет на крајбрежјето на Калифорнија, 1987
Херои: Општо земено, татко ми ме научи како да учам, како да бидам човек и значењето на љубовта, сочувството и емпатијата; во уметноста, Микеланџело; во науката, Алберт Ајнштајн; во инженерството, Клод Шенон
Омилена музика: Во западната музика, Битлси, Ролинг Стоунс, Елвис; Источна музика, Газали
Членови на организацијата: IEEE Life Fellow; Национална академија за инженерство на САД; Кралска академија за инженерство на Велика Британија; Канадска академија за инженерство
Најзначајна награда: IEEE Медал на честа: „Пионерски придонеси во развојот и комерцијализацијата на иновативни технологии за сензори и системи и извонредно водство во истражувањето“; Алумни на годината на UCLA 2004
Мадни го доби Медалот на честа на IEEE за 2022 година за пионерскиот развој на GyroChip, меѓу другите придонеси во развојот на технологијата и лидерството во истражувањето.
Инженерството не беше кариера по прв избор на Мадни. Тој сакаше да биде добар уметник-сликар. Но, финансиската состојба на неговото семејство во Мумбаи, Индија (тогаш Мумбај) во 1950-тите и 1960-тите го насочи кон инженерството - особено електрониката, благодарение на неговиот интерес за најновите иновации отелотворени во џебните транзисторски радиоапарати. Во 1966 година, тој се пресели во Соединетите Држави за да студира електроника на колеџот RCA во Њујорк, кој беше создаден во раните 1900-ти за обука на безжични оператори и техничари.
„Сакам да бидам инженер кој може да измислува работи“, рече Мадени, „и да прави работи што на крајот ќе влијаат на луѓето. Бидејќи ако не можам да влијаам на луѓето, чувствувам дека мојата кариера ќе биде неисполнета.“

Мадни се запишал на UCLA во 1969 година со диплома за електротехника по две години студирање на програмата за електронска технологија на колеџот RCA. Потоа магистрирал и докторирал, користејќи дигитална обработка на сигнали и рефлектометрија во фреквенциски домен за анализа на тези. За време на студиите, работел и како предавач на Универзитетот Пацифик Стејт, работел во управување со залихи во малопродажбата на Беверли Хилс, Дејвид Оргел, и како инженер кој дизајнирал компјутерски периферни уреди во Пертек.
Потоа, во 1975 година, нововерен и на инсистирање на поранешен соученик, тој аплицирал за работа во одделот за микробранови печки на Систрон Донер.
Мадни почнал да го дизајнира првиот спектроанализатор во светот со дигитално складирање во Систрон Донер. Всушност, тој никогаш претходно не користел спектроанализатор - во тоа време биле многу скапи - но ја познавал теоријата доволно добро за да се убеди себеси да ја прифати работата. Потоа поминал шест месеци тестирајќи, стекнувајќи практично искуство со инструментот пред да се обиде да го редизајнира.
Проектот траел две години и, според Мадни, резултирал со три важни патенти, започнувајќи го неговото „искачување кон поголеми и подобри работи“. Исто така, го научил да ја цени разликата помеѓу „што значи да се има теоретско знаење и да се комерцијализира технологија што може да им помогне на другите“, рече тој.

Исто така, можеме да ги прилагодиме RF пасивните компоненти според вашите барања. Можете да влезете на страницата за прилагодување за да ги обезбедите спецификациите што ви се потребни.
https://www.keenlion.com/customization/

Емали:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com