Веб-сайт IEEE размещает файлы cookie на вашем устройстве, чтобы предоставить вам лучший пользовательский опыт. Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на размещение этих файлов cookie. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с нашей Политикой конфиденциальности.
Ведущие эксперты в области радиочастотной дозиметрии анализируют боль 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 Квирино Бальзано. из них (все штатные сотрудники IEEE) имеют более чем столетний опыт работы в этой области.
В обзоре, опубликованном в феврале в Международном журнале экологических исследований и общественного здравоохранения, рассматриваются последние 75 лет исследований в области оценки воздействия РЧ и дозиметрии. В нем соавторы подробно описывают, насколько далеко продвинулась эта область и почему они считают это история научного успеха.
Представители IEEE Spectrum пообщались по электронной почте с почетным профессором Пенсильванского университета Фостером. Мы хотели узнать больше о том, почему исследования по оценке воздействия РЧ так успешны, что делает дозиметрию РЧ такой сложной и почему опасения общественности по поводу здоровья и беспроводного излучения никогда не исчезнут.
Для тех, кто не знаком с 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, поглощаемой тканями тела. Оба значения важны для многих приложений, например, в медицине, гигиене труда и безопасности бытовой электроники. исследовать.
«Хороший обзор исследований биологических эффектов 5G см. в статье [Кена] Карипидиса, в которой не найдено «убедительных доказательств того, что низкоуровневые радиочастотные поля 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 открытом космосе не является проблемой. Настоящая проблема, которая возникает в некоторых случаях, заключается в высокой изменчивости радиочастотного воздействия. Например, многие ученые исследуют уровни радиочастотного поля в окружающей среде, чтобы решить проблемы общественного здравоохранения. большое количество РЧ-источников в окружающей среде и быстрое затухание РЧ-поля от любого источника, это непростая задача. Точное описание индивидуального воздействия РЧ-полей является реальной проблемой, по крайней мере, для тех немногих ученых, которые пытаются это сделать. .
Когда вы и ваши соавторы писали статью для IJERPH, вашей целью было указать на успехи и дозиметрические проблемы, связанные с исследованиями по оценке воздействия? внес большую ясность в изучение биологических эффектов радиочастотных полей и привел к крупным достижениям в области медицинских технологий.
Насколько улучшились инструменты в этих областях? Можете ли вы сказать мне, какие инструменты были доступны вам в начале вашей карьеры, например, по сравнению с теми, что доступны 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 использовать на рабочем месте, способными измерять достаточно сильные радиочастотные поля. вызвать профессиональную опасность, но достаточно чувствителен для измерения слабых полей от удаленных антенн? В то же время определить точный спектр сигнала, чтобы идентифицировать его источник?
Что происходит, когда беспроводные технологии переходят в новые частотные диапазоны, 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, высокочастотные базовые станции сотовой связи 5G излучают несколько лучей, которые движутся в пространстве. Это затрудняет количественную оценку воздействия на людей, находящихся рядом с сотой. сайты, чтобы убедиться, что экспозиция безопасна (как это почти всегда и бывает).
«Лично меня больше беспокоит возможное влияние слишком большого количества экранного времени на развитие ребенка и проблемы конфиденциальности».– Кеннет Р. Фостер, Пенсильванский университет
Если оценка воздействия является решенной проблемой, то что делает скачок в точной дозиметрии таким трудным? Что делает первое намного проще, чем второе?
Фостер: Дозиметрия является более сложной задачей, чем оценка воздействия. Как правило, вы не можете ввести радиочастотный зонд в чье-то тело. Есть много причин, по которым вам может понадобиться эта информация, например, при лечении гипертермией для лечения рака, когда ткань должна быть нагрета до точно определенных уровней. .Нагревайте слишком мало, и терапевтического эффекта не будет, слишком сильно, и вы обожжете пациента.
Не могли бы вы рассказать мне больше о том, как сегодня проводится дозиметрия? Если вы не можете вставить зонд в чье-то тело, что еще лучше сделать?
Фостер: Можно использовать устаревшие радиочастотные измерители для измерения полей в воздухе для различных целей. Это, конечно, относится к работе по охране труда, когда вам необходимо измерять радиочастотные поля, возникающие на телах рабочих. клинической гипертермии, вам, возможно, все же придется нанизывать на пациентов тепловые датчики, но вычислительная дозиметрия значительно повысила точность измерения тепловых доз и привела к важным достижениям в технологии. животных), очень важно знать, сколько радиочастотной энергии поглощается телом и куда она уходит. Нельзя просто махать телефоном перед животным как источником воздействия (но некоторые исследователи это делают). исследований, таких как недавнее исследование воздействия радиочастотной энергии на крыс в течение всей жизни, проведенное Национальной токсикологической программой, реальной альтернативы компьютерной дозиметрии не существует.
Как вы думаете, почему существует так много постоянных опасений по поводу беспроводного излучения, что люди измеряют его уровень дома?
Фостер: Восприятие риска — сложная вещь. Характеристики радиоизлучения часто вызывают беспокойство. Вы не можете этого увидеть, нет прямой связи между воздействием и различными эффектами, о которых беспокоятся некоторые люди, люди склонны путать радиочастотную энергию. (неионизирующие, что означает, что его фотоны слишком слабы, чтобы разорвать химические связи) с ионизирующим рентгеновским излучением и т. д. Излучение (действительно опасное). 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. В научной литературе содержится много связанных со здоровьем отчетов разного качества, в которых можно найти страшную историю. быть проблемой для здоровья (хотя агентство здравоохранения обнаружило, что их это мало беспокоит, но заявило, что необходимы «дополнительные исследования»). Список можно продолжить.
В этом играет роль оценка воздействия. Потребители могут купить недорогие, но очень чувствительные РЧ-детекторы и исследовать РЧ-сигналы в своей среде, которых очень много. Некоторые из этих устройств «щелкают», измеряя радиочастотные импульсы от таких устройств, как Wi- Точки доступа Fi и будут звучать как счетчик Гейгера в ядерном реакторе для всего мира. Страшно. Некоторые измерители RF также продаются для охоты за привидениями, но это другое приложение.
В прошлом году British Medical Journal опубликовал призыв приостановить развертывание 5G до тех пор, пока не будет определена безопасность технологии. Что вы думаете об этих призывах? Как вы думаете, они помогут информировать сегмент общественности, обеспокоенный воздействием радиочастот на здоровье? воздействие или вызвать еще большую путаницу? Фостер: Вы имеете в виду мнение [эпидемиолога Джона] Фрэнка, и я не согласен с большей его частью. один из них — Совет по здравоохранению Нидерландов — призвал к введению моратория на развертывание высокочастотного 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 Франк пишет: «Появляющиеся сильные стороны лабораторных исследований предполагают деструктивные биологические эффекты РЧ-ЭМП [радиочастотных электромагнитных полей]».
Вот в чем проблема: в литературе есть тысячи исследований биологических эффектов РЧ.Конечные точки, значимость для здоровья, качество исследований 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. «Новые сильные стороны исследований» не имеют особого смысла для этой малоизвестной литературы. Фрэнку следует полагаться на более тщательное изучение со стороны агентств здравоохранения. воздействия окружающих радиочастотных полей.
Фрэнк жаловался на непоследовательность в публичном обсуждении «5G», но он совершил ту же ошибку, не упомянув полосы частот, говоря о 5G. похоже, новых проблем с воздействием не возникает. Высокочастотный диапазон 5G работает на частотах немного ниже диапазона миллиметровых волн, начиная с 30 ГГц. Было проведено несколько исследований биологических эффектов в этом диапазоне частот, но энергия едва проникает через кожу, и агентства здравоохранения не вызывали опасений по поводу его безопасности при обычных уровнях воздействия.
Фрэнк не уточнил, какое исследование он хотел провести перед развертыванием «5G», что бы он ни имел в виду. новая радиочастотная технология должна быть непосредственно оценена на предмет воздействия радиочастотного излучения на здоровье до одобрения, что может потребовать бесконечной серии исследований. Если ограничения FCC небезопасны, их следует изменить.
Подробный обзор исследований биологических эффектов 5G см. в статье [Кена] Карипидиса, в которой говорится, что «нет убедительных доказательств того, что низкоуровневые радиочастотные поля выше 6 ГГц, например те, которые используются в сетях 5G, вредны для здоровья человека. Обзор также призвал к дополнительным исследованиям.
Научная литература неоднозначна, но до сих пор органы здравоохранения не нашли четких доказательств опасности для здоровья от окружающих радиочастотных полей. Но, безусловно, научная литература о биологических эффектах миллиметровых волн относительно невелика, около 100 исследований и разного качества. .
Правительство зарабатывает много денег, продавая спектр для связи 5G, и должно инвестировать часть из них в высококачественные исследования в области здравоохранения, особенно в широкополосный 5G. Лично меня больше беспокоит возможное влияние слишком большого количества экранного времени на развитие ребенка. и вопросы конфиденциальности.
Существуют ли усовершенствованные методы дозиметрической работы? Если да, то каковы наиболее интересные или многообещающие примеры?
Фостер: Вероятно, главный прогресс связан с вычислительной дозиметрией с введением методов конечных разностей во временной области (FDTD) и численных моделей тела, основанных на медицинских изображениях с высоким разрешением. источник. Вычислительная дозиметрия дала новую жизнь общепризнанным 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, работающий во всех областях телекоммуникаций. Он окончил Сиэтлский университет со степенью бакалавра английского языка и физики и степенью магистра научной журналистики Нью-Йоркского университета.
В 1992 году Асад М. Мадни возглавил BEI Sensors and Controls, курируя линейку продуктов, которая включала различные датчики и инерциальное навигационное оборудование, но имела меньшую клиентскую базу — в основном в аэрокосмической и оборонной электронной промышленности.
Холодная война закончилась, и оборонная промышленность США рухнула. И бизнес не восстановится в ближайшее время. BEI нужно было быстро найти и привлечь новых клиентов.
Приобретение этих клиентов требует отказа от систем механических инерциальных датчиков компании в пользу новой непроверенной кварцевой технологии, миниатюризации кварцевых датчиков и преобразования производителя, который производит десятки тысяч дорогих датчиков в год, на производство миллионов более дешевых датчиков.производитель датчика.
Мадни приложил все усилия, чтобы это произошло, и добился большего успеха, чем кто-либо мог себе представить с помощью GyroChip. Этот недорогой инерциальный измерительный датчик является первым в своем роде датчиком, интегрированным в автомобиль, что позволяет электронным системам контроля устойчивости (ESC) обнаруживать проскальзывание и задействуйте 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 бесчисленного количества коммерческих и частных самолетов, а также в системах контроля устойчивости для систем наведения ракет США. Оно даже отправилось на Марс 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 г., Колледж RCA;BS, 1969 и 1972, MS, UCLA, оба в области электротехники;Доктор философии, Калифорнийский прибрежный университет, 1987 г.
Герои: В общем, мой отец научил меня тому, как учиться, как быть человеком и понимать значение любви, сострадания и сочувствия;в искусстве Микеланджело;в науке Альберт Эйнштейн;в технике В, Клод Шеннон
Любимая музыка: Западная музыка, 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 сенсорных и системных технологий, а также выдающееся лидерство в исследованиях»;Выпускники UCLA 2004 года
Мадни получил Почетную медаль IEEE 2022 года за новаторство GyroChip, а также за другой вклад в развитие технологий и лидерство в исследованиях.
Инженерное дело не было первой карьерой Мадни. Он хотел стать хорошим художником-живописцем. Но финансовое положение его семьи в Мумбаи, Индия (тогда Мумбаи) в 1950-х и 1960-х годах заставило 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 обучения операторов беспроводной связи и техников.
«Я хочу быть инженером, который может изобретать вещи, — сказал Мадени, — и делать то, что в конечном итоге повлияет на людей. Потому что, если я не смогу повлиять на людей, я чувствую, что моя карьера не будет реализована».
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. Затем он получил степень магистра и докторскую степень, используя цифровую обработку сигналов и рефлектометрию в частотной области для анализа телекоммуникационных систем для своей диссертации. исследования. Во время учебы он также работал лектором в Тихоокеанском государственном университете, работал в области управления запасами в розничном магазине из Беверли-Хиллз Дэвида Оргелла и инженером, проектировавшим компьютерную периферию в Pertec.
Затем, в 1975 году, вновь помолвленный и по настоянию бывшего одноклассника, он устроился на работу в микроволновый отдел Систрона Доннера.
Мадни начал проектировать первый в мире анализатор спектра с цифровым запоминающим устройством в Systron Donner. Он никогда раньше не пользовался анализатором спектра — в то время они были очень дорогими — но он достаточно хорошо знал теорию, чтобы убедить себя согласиться на эту работу. провел шесть месяцев тестирования, приобретая практический опыт работы с инструментом, прежде чем пытаться его перепроектировать.
Проект занял два года и, по словам Мадни, привел к трем важным патентам, положившим 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 указать необходимые вам характеристики.
https://www.keenlion.com/customization/
Эмали:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com
Время публикации: 18 апреля 2022 г.
