Specifik absorptionshastighed - Specific absorption rate

Specifik absorptionshastighed ( SAR ) er et mål for den hastighed, hvormed energi bliver absorberet pr masseenhed af en menneskelig krop, når de udsættes for en radiofrekvens (RF) elektromagnetisk felt . Det kan også henvise til absorption af andre former for energi via væv, herunder ultralyd . Det defineres som den effekt , der absorberes pr masse af væv og har enheder på watt pr kilogram (W / kg).

SAR måles normalt enten over hele kroppen eller over et lille prøvevolumen (typisk 1 g eller 10 g væv). Den anførte værdi er derefter det maksimale niveau målt i den undersøgte kropsdel ​​over det angivne volumen eller masse.

Beregning

SAR for elektromagnetisk energi kan beregnes ud fra det elektriske felt i vævet som:

hvor

er prøven elektrisk ledningsevne
er det elektriske felt RMS
er prøvetætheden
er prøvevolumenet

SAR måler eksponering for felter mellem 100 kHz og 10 GHz (kendt som radiobølger). Det bruges ofte til at måle strøm absorberet fra mobiltelefoner og under MR- scanninger. Værdien afhænger stærkt af geometrien af ​​den del af kroppen, der udsættes for RF-energi, og af den nøjagtige placering og geometri af RF-kilden. Således skal der foretages tests med hver specifik kilde, f.eks. En mobiltelefonmodel, og i den tilsigtede brugsposition.

SAR-test af mobiltelefoner

Se også: Mobiltelefonstråling og sundhed

Ved måling af SAR på grund af en mobiltelefon placeres telefonen mod en gengivelse af et menneskehoved (et "SAR Phantom") i en samtaleposition. SAR-værdien måles derefter på det sted, der har den højeste absorptionshastighed i hele hovedet, hvilket i tilfælde af en mobiltelefon ofte er så tæt på telefonens antenne som muligt. Målinger foretages for forskellige positioner på begge sider af hovedet og ved forskellige frekvenser, der repræsenterer de frekvensbånd, som enheden kan transmittere med. Afhængig af telefonens størrelse og funktioner kan det også være nødvendigt med yderligere test for at repræsentere brugen af ​​enheden, når den placeres tæt på brugerens krop og / eller ekstremiteter. Forskellige regeringer har defineret maksimale SAR-niveauer for RF-energi, der udsendes af mobile enheder:

  • USA : FCC kræver, at solgte telefoner har et SAR-niveau på eller under 1,6  watt pr. Kg (W / kg) overtaget volumen, der indeholder en masse på 1 gram væv, der absorberer mest signal.
  • Den Europæiske Union : CENELEC specificerer SAR-grænser inden for EU efter IEC- standarder. For mobiltelefoner og andre sådanne håndholdte enheder er SAR-grænsen 2 W / kg i gennemsnit over de 10 g væv, der absorberer mest signal ( IEC 62209-1 ).
  • Indien : skiftede fra EU-grænserne til de amerikanske grænser for mobile håndsæt i 2012. I modsætning til USA vil Indien ikke kun stole på SAR-målinger fra producenterne; tilfældige overensstemmelsestest udføres af et regeringsdrevet Telecommunication Engineering Center (TEC) SAR-laboratorium på håndsæt og 10% af tårnene. Alle håndsæt skal have en håndfri tilstand.

SAR-værdier er stærkt afhængige af størrelsen på gennemsnitsvolumenet. Uden information om det anvendte gennemsnitsvolumen kan der ikke foretages sammenligninger mellem forskellige målinger. Således skal de europæiske 10-grads-klassificeringer sammenlignes indbyrdes, og de amerikanske 1-grammarkeringer skal kun sammenlignes indbyrdes. For at kontrollere SAR på din mobiltelefon skal du læse dokumentationen, der fulgte med telefonen, ringe til * # 07 # (fungerer kun på nogle modeller) eller besøge producentens websted.

MR-scanner SAR-test

For magnetisk resonansbilleddannelse er grænserne (beskrevet i IEC 60601-2-33 ) lidt mere komplicerede:

SAR i hele kroppen Delvist organ SAR Hoved SAR Lokal SAR (a)
Kropsregion → hele kroppen udsat kropsdel hoved hoved bagagerum ekstremiteter
Driftstilstand ↓ (W / kg) (W / kg) (W / kg) (W / kg) (W / kg) (W / kg)
Normal 2 2–10 (b) 3.2 10 (c) 10 20
1. niveau kontrolleret 4 4–10 (b) 3.2 20 (c) 20 40
2. niveau kontrolleret > 4 > (4–10) (b) > 3.2 > 20 (c) > 20 > 40
Kort varighed SAR SAR-grænsen over en periode på 10 sekunder må ikke overstige to gange de angivne værdier
Bemærk : Gennemsnitstid på 6 minutter.

(a) Lokal SAR bestemmes over massen på 10 g.

(b) Grænsen skaleres dynamisk med forholdet "eksponeret patientmasse / patientmasse":

NORMAL DRIFTSTILSTAND: Delvist legeme SAR = 10 W / kg - (8 W / kg * eksponeret patientmasse / patientmasse)
FØRSTE NIVEAU-KONTROLLERET DRIFTSTILSTAND: Delvist legeme SAR = 10 W / kg - (6 W / kg * eksponeret patientmasse / patientmasse)

(c) I tilfælde, hvor kredsløbet er inden for en lille lokal RF-transmitterspole, skal man sørge for, at temperaturstigningen er begrænset til 1 ° C.

Kritik

SAR-grænser, der er fastsat ved lov, overvejer ikke, at den menneskelige krop er særlig følsom over for krafttoppe eller frekvenser, der er ansvarlige for mikrobølgehøreeffekten . Frey rapporterer, at mikrobølgeovnens høreeffekt opstår med en gennemsnitlig eksponering for effekttæthed på 400 μW / cm 2 , langt under SAR-grænserne (som angivet i statslige regler).

Bemærkninger:

Sammenlignet med de kortsigtede, relativt intensive eksponeringer beskrevet ovenfor, er der for langsigtet miljøeksponering af offentligheden en grænse på 0,08 W / kg i gennemsnit over hele kroppen. En gennemsnitlig SAR på hele kroppen på 0,4 W / kg er valgt som den begrænsning, der giver tilstrækkelig beskyttelse til erhvervsmæssig eksponering. En yderligere sikkerhedsfaktor på 5 indføres for eksponering af offentligheden, hvilket giver en gennemsnitlig SAR-grænse for hele kroppen på 0,08 W / kg.

FCC rådgivning

FCC-guiden, "Specifik absorptionshastighed (SAR) for mobiltelefoner: Hvad det betyder for dig", efter at have beskrevet detaljerne for SAR-værdier, tilbyder følgende "bundlinje" redaktionel:

"ALLE mobiltelefoner skal overholde FCC's RF-eksponeringsstandard, der er indstillet på et niveau langt under det, som laboratorietest indikerer, og medicinske og biologiske eksperter generelt er enige om, at der kan opstå skadelige helbredseffekter. For brugere, der er bekymrede over tilstrækkeligheden af denne standard, eller som ellers ønsker at reducere eksponeringen yderligere, er det mest effektive middel til at reducere eksponeringen at holde mobiltelefonen væk fra hovedet eller kroppen og at bruge en højttalertelefon eller et håndfrit tilbehør. Disse foranstaltninger vil generelt have meget større effekt om RF-energiabsorption end den lille forskel i SAR mellem individuelle mobiltelefoner, hvilket under alle omstændigheder er en upålidelig sammenligning af RF-eksponering for forbrugere i betragtning af variablerne til individuel brug. "

MSBE (minimum SAR med biologisk effekt)

For at finde ud af mulige fordele og interaktionsmekanismerne for elektromagnetiske felter (EMF) ville den minimale SAR (eller intensitet), der kunne have biologisk effekt (MSBE), være meget mere værdifuld i forhold til at studere felter med høj intensitet. Sådanne undersøgelser kan muligvis kaste lys over tærsklerne for ikke-ioniserende strålingseffekter og cellefunktioner (f.eks. Oxidativ respons). Derudover er det mere sandsynligt at reducere kompleksiteten af ​​EMF-interaktionsmålene i cellekulturer ved at sænke eksponeringskraften, hvilket i det mindste reducerer den samlede temperaturstigning. Denne parameter kan variere med hensyn til den undersøgte sag og afhænger af de eksponerede måls fysiske og biologiske forhold.

FCC-regler

De FCC regulativer for SAR er indeholdt i 47 CFR 1,1307 (b), 1,1310, 2,1091, 2,1093 og også diskuteret i OET Bulletin No. 56, " spørgsmål og svar om de biologiske virkninger og mulige risici ved elektromagnetiske radiofrekvensfelter. "

Se også

Referencer

eksterne links