Веб-сайт IEEE размещает файлы cookie на вашем устройстве, чтобы обеспечить вам максимальное удобство использования. Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на размещение этих файлов cookie. Чтобы узнать больше, прочтите нашу Политику конфиденциальности.
Ведущие эксперты в области радиочастотной дозиметрии анализируют недостатки 5G и разницу между воздействием и дозой
Кеннет Р. Фостер имеет многолетний опыт изучения радиочастотного (РЧ) излучения и его воздействия на биологические системы. Теперь он стал соавтором нового исследования по этой теме вместе с двумя другими исследователями, Марвином Зискиным и Кирино Бальзано. из них (все штатные сотрудники IEEE) имеют более чем столетний опыт работы в этом вопросе.
В опросе, опубликованном в феврале в Международном журнале экологических исследований и общественного здравоохранения, были рассмотрены последние 75 лет исследований в области оценки радиочастотного воздействия и дозиметрии. В нем соавторы подробно описывают, насколько далеко продвинулась эта область и почему они считают, что это история научного успеха.
IEEE Spectrum поговорил по электронной почте с почетным профессором Пенсильванского университета Фостером. Мы хотели узнать больше о том, почему исследования по оценке радиочастотного воздействия настолько успешны, что делает радиочастотную дозиметрию такой сложной и почему обеспокоенность общественности по поводу здоровья и беспроводного излучения, похоже, никогда не исчезнет.
Для тех, кто не знаком с этой разницей, в чем разница между воздействием и дозой?
Кеннет Фостер: В контексте радиочастотной безопасности воздействие относится к полю вне тела, а доза относится к энергии, поглощенной тканями тела. Оба важны для многих приложений, например, в медицине, гигиене труда и безопасности бытовой электроники. исследовать.
«Хороший обзор исследований биологических эффектов 5G можно найти в статье [Кена] Карипидиса, в которой не обнаружено «убедительных доказательств того, что радиочастотные поля низкого уровня выше 6 ГГц, такие как те, которые используются в сетях 5G, вредны для человека». здоровье.' «» — Кеннет Р. Фостер, Пенсильванский университет.
Фостер: Измерение радиочастотных полей в свободном пространстве не является проблемой. Настоящей проблемой, которая возникает в некоторых случаях, является высокая изменчивость радиочастотного воздействия. Например, многие ученые исследуют уровни радиочастотных полей в окружающей среде для решения проблем общественного здравоохранения. Большое количество радиочастотных источников в окружающей среде и быстрое затухание радиочастотного поля от любого источника - это непростая задача. Точная характеристика индивидуального воздействия радиочастотных полей является настоящей проблемой, по крайней мере, для тех немногих ученых, которые пытаются это сделать. .
Когда вы и ваши соавторы писали статью в IJERPH, вашей целью было указать на успехи и дозиметрические проблемы исследований по оценке воздействия? Фостер: Наша цель — указать на замечательный прогресс, достигнутый за эти годы в исследованиях по оценке воздействия, которые внесло большую ясность в изучение биологических эффектов радиочастотных полей и способствовало значительному прогрессу в медицинских технологиях.
Насколько улучшились инструменты в этих областях? Можете ли вы сказать мне, какие инструменты были доступны вам в начале вашей карьеры, например, по сравнению с тем, что доступно сегодня? Как улучшенные инструменты способствуют успеху оценки воздействия?
Фостер: Приборы, используемые для измерения радиочастотных полей в исследованиях в области здравоохранения и безопасности, становятся все меньше и мощнее. Кто бы мог подумать несколько десятилетий назад, что коммерческие полевые приборы станут достаточно надежными, чтобы их можно было приносить на рабочее место, и смогут измерять достаточно сильные радиочастотные поля. вызвать профессиональную опасность, но при этом достаточно чувствителен, чтобы измерять слабые поля от удаленных антенн? В то же время определять точный спектр сигнала, чтобы идентифицировать его источник?
Что произойдет, когда беспроводная технология перейдет в новые диапазоны частот — например, миллиметровые и терагерцовые волны для сотовой связи или 6 ГГц для Wi-Fi?
Фостер: Опять же, проблема связана со сложностью ситуации с облучением, а не с приборами. Например, широкополосные базовые станции сотовой связи 5G излучают множество лучей, которые движутся в пространстве. Это затрудняет количественную оценку воздействия на людей, находящихся рядом с сотовой связью. сайты, чтобы убедиться, что воздействие безопасно (как это происходит почти всегда).
«Лично меня больше беспокоит возможное влияние слишком большого количества времени перед экраном на развитие ребенка и вопросы конфиденциальности». – Кеннет Р. Фостер, Пенсильванский университет
Если оценка воздействия является решенной проблемой, то что делает переход к точной дозиметрии таким трудным? Что делает первое настолько проще, чем второе?
Фостер: Дозиметрия является более сложной задачей, чем оценка воздействия. Обычно вы не можете вставить радиочастотный зонд в чье-либо тело. Есть много причин, по которым вам может понадобиться эта информация, например, при лечении гипертермией при лечении рака, когда ткань необходимо нагреть до точно заданного уровня. .Слишком мало тепла – и терапевтического эффекта не будет; слишком сильное – вы обожжете пациента.
Можете ли вы рассказать мне больше о том, как проводится дозиметрия сегодня? Если вы не можете вставить зонд в чье-то тело, что лучше всего сделать?
Фостер: Можно использовать старомодные радиочастотные измерители для измерения полей в воздухе для различных целей. Это, конечно, относится и к работе по охране труда, где вам необходимо измерять радиочастотные поля, возникающие на телах рабочих. Клиническая гипертермия, возможно, вам по-прежнему придется навешивать на пациентов тепловые датчики, но компьютерная дозиметрия значительно повысила точность измерения тепловых доз и привела к важным достижениям в технологии. животных), очень важно знать, сколько радиочастотной энергии поглощается организмом и куда она уходит. Вы не можете просто размахивать телефоном перед животным как источником облучения (но некоторые исследователи так и делают). Исследования, такие как недавнее исследование Национальной токсикологической программы по воздействию радиочастотной энергии на крыс в течение жизни, реальной альтернативы компьютерной дозиметрии не существует.
Как вы думаете, почему так много постоянных беспокойств по поводу беспроводного излучения, что люди измеряют его уровень дома?
Фостер: Восприятие риска – сложный процесс. Характеристики радиоизлучения часто вызывают беспокойство. Вы этого не видите, нет прямой связи между воздействием и различными эффектами, о которых беспокоятся некоторые люди, люди склонны путать радиочастотную энергию. (неионизирующие, то есть их фотоны слишком слабы, чтобы разорвать химические связи) с помощью ионизирующего рентгеновского излучения и т. д. Радиация (действительно опасная). Некоторые считают, что они «чрезмерно чувствительны» к беспроводному излучению, хотя ученые не смогли это продемонстрировать. чувствительность в должным образом слепых и контролируемых исследованиях. Некоторые люди чувствуют угрозу из-за повсеместного количества антенн, используемых для беспроводной связи. Научная литература содержит множество отчетов различного качества, связанных со здоровьем, в которых можно найти страшную историю. Некоторые ученые полагают, что действительно может быть быть проблемой для здоровья (хотя агентство здравоохранения обнаружило, что их это не особо беспокоит, но заявило, что необходимы «дополнительные исследования»). Этот список можно продолжать.
В этом играет роль оценка воздействия. Потребители могут покупать недорогие, но очень чувствительные радиочастотные детекторы и исследовать радиочастотные сигналы в окружающей среде, которых много. Некоторые из этих устройств «щелкают», измеряя радиочастотные импульсы от таких устройств, как Wi-Fi. Точки доступа к Fi, и для всего мира они будут звучать как счетчик Гейгера в ядерном реакторе. Страшно. Некоторые радиочастотные измерители также продаются для охоты за призраками, но это другое применение.
В прошлом году Британский медицинский журнал опубликовал призыв остановить развертывание 5G до тех пор, пока не будет определена безопасность этой технологии. Что вы думаете об этих призывах? Как вы думаете, они помогут информировать заинтересованную часть населения о влиянии радиочастот на здоровье? или вызвать еще большую путаницу? Фостер: Вы имеете в виду мнение [эпидемиолога Джона] Фрэнка, и я не согласен с большей его частью. одна из них — Совет здравоохранения Нидерландов — призвала к мораторию на развертывание широкополосной связи 5G до тех пор, пока не будут проведены дополнительные исследования безопасности. Эти рекомендации наверняка привлекут внимание общественности (хотя HCN также считает маловероятным наличие каких-либо проблем со здоровьем).
В своей статье Фрэнк пишет: «Появляющиеся результаты лабораторных исследований позволяют предположить разрушительное биологическое воздействие [радиочастотных электромагнитных полей] РЧ-ЭМП».
Вот в чем проблема: в литературе есть тысячи исследований биологического воздействия радиочастот. Конечные точки, значимость для здоровья, качество исследования и уровни воздействия сильно различались. В большинстве из них сообщалось о каком-либо эффекте при всех частотах и всех уровнях воздействия. размер выборки и т. д.), и многие исследования не согласовывались с другими. воздействие окружающих радиочастотных полей.
Фрэнк жаловался на непоследовательность в публичном обсуждении «5G», но он совершил ту же ошибку, не упомянув диапазоны частот, говоря о 5G. Похоже, что не возникает новых проблем с воздействием. Высокочастотный диапазон 5G работает на частотах немного ниже диапазона миллиметровых волн, начиная с 30 ГГц. Было проведено мало исследований биологических эффектов в этом диапазоне частот, но энергия едва проникает через кожу, и агентства здравоохранения не выразили обеспокоенности по поводу его безопасности при обычных уровнях воздействия.
Фрэнк не уточнил, какие исследования он хотел провести перед внедрением «5G», что бы он ни имел в виду. [FCC] требует от лицензиатов соблюдать свои ограничения по воздействию, которые аналогичны тем, которые действуют в большинстве других стран. Прецедентов для этого не существует. новая радиочастотная технология должна быть непосредственно оценена на предмет воздействия радиочастот на здоровье перед утверждением, что может потребовать бесконечной серии исследований. Если ограничения FCC небезопасны, их следует изменить.
Подробный обзор исследований биологических эффектов 5G можно найти в статье [Кена] Карипидиса, в которой говорится, что «нет убедительных доказательств того, что радиочастотные поля низкого уровня выше 6 ГГц, такие как те, которые используются в сетях 5G, вредны для здоровья человека». Обзор также призвал к проведению дополнительных исследований.
Научная литература неоднозначна, но до сих пор агентства здравоохранения не нашли четких доказательств опасности для здоровья от окружающих радиочастотных полей. .
Правительство зарабатывает много денег на продаже спектра для связи 5G, и ему следует инвестировать часть этих денег в высококачественные медицинские исследования, особенно в широкополосную связь 5G. Лично меня больше беспокоит возможное влияние слишком большого количества времени перед экраном на развитие детей. и вопросы конфиденциальности.
Существуют ли улучшенные методы дозиметрической работы? Если да, то каковы наиболее интересные или многообещающие примеры?
Фостер: Вероятно, основным достижением является компьютерная дозиметрия с внедрением методов конечных разностей во временной области (FDTD) и численных моделей тела на основе медицинских изображений с высоким разрешением. Это позволяет очень точно рассчитать поглощение организмом радиочастотной энергии от любого источника. источник. Вычислительная дозиметрия дала новую жизнь признанным медицинским методам лечения, таким как гипертермия, используемая для лечения рака, и привела к разработке улучшенных систем визуализации МРТ и многих других медицинских технологий.
Майкл Козиол — заместитель редактора IEEE Spectrum, охватывающий все области телекоммуникаций. Он окончил Университет Сиэтла со степенью бакалавра английского языка и физики и степенью магистра научной журналистики Нью-Йоркского университета.
В 1992 году Асад М. Мадни возглавил компанию BEI Sensors and Controls, курируя линейку продуктов, которая включала в себя множество датчиков и инерциально-навигационное оборудование, но имела меньшую клиентскую базу — в основном из аэрокосмической и оборонной электроники.
Холодная война закончилась, и оборонная промышленность США рухнула. И бизнес не сможет восстановиться в ближайшее время. BEI необходимо было быстро выявить и привлечь новых клиентов.
Для привлечения этих клиентов необходимо отказаться от систем механических инерционных датчиков компании в пользу непроверенной новой кварцевой технологии, миниатюризировать кварцевые датчики и преобразовать производителя, который производит десятки тысяч дорогих датчиков в год, на производство миллионов более дешевых. производитель датчика.
Мадни приложил все усилия, чтобы это произошло, и добился большего успеха, чем кто-либо мог себе представить для GyroChip. Этот недорогой инерциальный измерительный датчик является первым в своем роде, интегрированным в автомобиль, что позволяет электронным системам контроля устойчивости (ESC) обнаруживать пробуксовку и используйте тормоза, чтобы предотвратить опрокидывание. Поскольку ESC были установлены во всех новых автомобилях за пятилетний период с 2011 по 2015 год, эти системы спасли 7000 жизней только в Соединенных Штатах, по данным Национальной администрации безопасности дорожного движения.
Это оборудование по-прежнему лежит в основе бесчисленных коммерческих и частных самолетов, а также систем контроля устойчивости для систем наведения ракет США. Оно даже побывало на Марсе в составе марсохода Pathfinder Sojourner.
Текущая должность: заслуженный адъюнкт-профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе; Президент в отставке, генеральный директор и технический директор BEI Technologies
Образование: 1968 год, колледж RCA; Бакалавр наук, 1969 и 1972 годы, магистр Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, оба в области электротехники; Доктор философии, Калифорнийский университет побережья, 1987 г.
Герои: В общем, мой отец научил меня, как учиться, как быть человеком и что такое любовь, сострадание и сочувствие; в искусстве Микеланджело; в науке Альберт Эйнштейн; инженер-инженер, Клод Шеннон
Любимая музыка: В западной музыке — The Beatles, Rolling Stones, Элвис; Восточная музыка, Газели
Члены организации: IEEE Life Fellow; Национальная инженерная академия США; Королевская инженерная академия Великобритании; Канадская инженерная академия
Самая значимая награда: Почетная медаль IEEE: «Новаторский вклад в разработку и коммерциализацию инновационных технологий зондирования и систем, а также выдающееся лидерство в исследованиях»; Выпускники года Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе 2004 г.
Мадни получил Почетную медаль IEEE 2022 года за разработку GyroChip, а также за другой вклад в развитие технологий и лидерство в исследованиях.
Инженерное дело не было первой карьерой Мадни. Он хотел быть хорошим художником-живописцем. Но финансовое положение его семьи в Мумбаи, Индия (тогда Мумбаи), в 1950-х и 1960-х годах побудило его заняться инженерным делом, особенно электроникой, благодаря его интерес к последним инновациям, воплощенным в карманных транзисторных радиоприемниках. В 1966 году он переехал в Соединенные Штаты, чтобы изучать электронику в колледже RCA в Нью-Йорке, который был создан в начале 1900-х годов для подготовки операторов беспроводной связи и технических специалистов.
«Я хочу быть инженером, который может изобретать вещи, — сказал Мэдни, — и делать то, что в конечном итоге повлияет на людей. Потому что, если я не смогу влиять на людей, я чувствую, что моя карьера будет нереализованной».
Мадни поступил в Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе в 1969 году со степенью бакалавра электротехники после двух лет обучения по программе электронных технологий в колледже RCA. В своей диссертации он получил степень магистра и доктора, используя цифровую обработку сигналов и рефлектометрию в частотной области для анализа телекоммуникационных систем. Исследования. Во время учебы он также работал преподавателем в Тихоокеанском государственном университете, работал в сфере управления запасами в розничной торговле в Беверли-Хиллз Дэвидом Орджелом и инженером, проектирующим компьютерную периферию в Pertec.
Затем, в 1975 году, недавно помолвленный и по настоянию бывшего однокурсника, он подал заявление о приеме на работу в микроволновый отдел Систрона Доннера.
Мадни начал проектировать первый в мире анализатор спектра с цифровой памятью в компании Systron Donner. Он никогда раньше не пользовался анализаторами спектра — в то время они были очень дорогими — но он знал теорию достаточно хорошо, чтобы убедить себя взяться за эту работу. Затем он потратил шесть месяцев на тестирование, приобретя практический опыт работы с инструментом, прежде чем попытаться изменить его конструкцию.
Проект занял два года и, по словам Мадни, привел к получению трех важных патентов, положивших начало его «восхождению к большим и лучшим вещам». может помочь другим», — сказал он.
Мы также можем настроить пассивные радиочастотные компоненты в соответствии с вашими требованиями. Вы можете войти на страницу настройки, чтобы предоставить необходимые вам характеристики.
https://www.keenlion.com/customization/
Эмали:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Время публикации: 18 апреля 2022 г.
