Novice

Spletno mesto IEEE na vašo napravo namesti piškotke, da vam zagotovi najboljšo uporabniško izkušnjo. Z uporabo našega spletnega mesta se strinjate z namestitvijo teh piškotkov. Če želite izvedeti več, preberite našo politiko zasebnosti.

Vodilni strokovnjaki za radiofrekvenčno dozimetrijo analizirajo bolečino 5G – in razliko med izpostavljenostjo in odmerkom

Kenneth R. Foster ima desetletja izkušenj s preučevanjem radiofrekvenčnega (RF) sevanja in njegovih učinkov na biološke sisteme. Zdaj je skupaj z dvema drugima raziskovalcema, Marvinom Ziskinom in Quirinom Balzanom, soavtor nove raziskave na to temo. Vsi trije (vsi redni člani IEEE) imajo skupaj več kot stoletje izkušenj na tem področju.
Raziskava, objavljena februarja v International Journal of Environmental Research and Public Health, je preučila zadnjih 75 let raziskav na področju ocenjevanja izpostavljenosti radiofrekvenčnemu sevanju in dozimetrije. V njej soavtorji podrobno opisujejo, kako daleč je področje napredovalo in zakaj ga imajo za znanstveno zgodbo o uspehu.
IEEE Spectrum se je po elektronski pošti pogovarjal z zaslužnim profesorjem Fosterjem z Univerze v Pensilvaniji. Želeli smo izvedeti več o tem, zakaj so študije o ocenjevanju izpostavljenosti radiofrekvenčnim sevanjem tako uspešne, kaj otežuje dozimetrijo radiofrekvenčnih sevanj in zakaj se zdi, da javna zaskrbljenost glede zdravja in brezžičnega sevanja nikoli ne izgine.
Za tiste, ki ne poznajo razlike, kakšna je razlika med izpostavljenostjo in odmerkom?

Kenneth Foster: V kontekstu radiofrekvenčne varnosti se izpostavljenost nanaša na polje zunaj telesa, odmerek pa na energijo, absorbirano v telesnem tkivu. Oboje je pomembno za številne aplikacije – na primer za raziskave v medicini, zdravju dela in varnosti potrošniške elektronike.
»Za dober pregled raziskav o bioloških učinkih omrežja 5G glejte članek [Kena] Karipidisa, ki je našel 'nobenega prepričljivega dokaza, da so nizkofrekvenčna polja nad 6 GHz, kot so tista, ki jih uporabljajo omrežja 5G, škodljiva za zdravje ljudi'.« – Kenneth R. Foster, Univerza v Pensilvaniji
Foster: Merjenje radiofrekvenčnih polj v prostem prostoru ni problem. Pravi problem, ki se pojavi v nekaterih primerih, je velika spremenljivost izpostavljenosti radiofrekvenčnim sevanjem. Na primer, mnogi znanstveniki raziskujejo ravni radiofrekvenčnih polj v okolju, da bi obravnavali pomisleke glede javnega zdravja. Glede na veliko število virov radiofrekvenčnih sevanj v okolju in hitro razpadanje radiofrekvenčnega polja iz katerega koli vira to ni lahka naloga. Natančna opredelitev izpostavljenosti posameznika radiofrekvenčnim poljem je pravi izziv, vsaj za nekaj znanstvenikov, ki to poskušajo storiti.

Ko ste s soavtorji napisali članek za IJERPH, je bil vaš cilj opozoriti na uspehe in dozimetrične izzive študij ocenjevanja izpostavljenosti? Foster: Naš cilj je opozoriti na izjemen napredek, ki so ga raziskave ocenjevanja izpostavljenosti dosegle v preteklih letih, kar je dodalo veliko jasnosti preučevanju bioloških učinkov radiofrekvenčnih polj in spodbudilo velik napredek v medicinski tehnologiji.
Koliko se je izboljšala instrumentacija na teh področjih? Ali mi lahko poveste, katera orodja so vam bila na voljo na začetku kariere, na primer v primerjavi s tem, kar je na voljo danes? Kako izboljšani instrumenti prispevajo k uspehu ocen izpostavljenosti?
Foster: Instrumenti, ki se uporabljajo za merjenje radiofrekvenčnih polj v raziskavah zdravja in varnosti, postajajo manjši in zmogljivejši. Kdo bi si pred nekaj desetletji mislil, da bodo komercialni terenski instrumenti postali dovolj robustni, da jih bomo lahko prinesli na delovno mesto, da bodo sposobni meriti radiofrekvenčna polja, ki so dovolj močna, da povzročijo poklicno nevarnost, hkrati pa dovolj občutljivi, da bodo lahko merili šibka polja iz oddaljenih anten? Hkrati pa bodo določili natančen spekter signala za identifikacijo njegovega vira?
Kaj se zgodi, ko se brezžična tehnologija premakne v nove frekvenčne pasove – na primer milimetrske in teraherčne valove za mobilne telefone ali 6 GHz za Wi-Fi?
Foster: Spet je težava povezana s kompleksnostjo situacije izpostavljenosti, ne z instrumentacijo. Na primer, visokopasovne 5G mobilne bazne postaje oddajajo več žarkov, ki se premikajo skozi prostor. Zaradi tega je težko količinsko opredeliti izpostavljenost ljudi v bližini mobilnih lokacij, da bi preverili, ali je izpostavljenost varna (kot je skoraj vedno).
»Osebno me bolj skrbi morebiten vpliv preveč časa, preživetega pred zasloni, na otrokov razvoj in vprašanja zasebnosti.« – Kenneth R. Foster, Univerza v Pensilvaniji

Če je ocena izpostavljenosti rešen problem, zakaj je potem preskok v natančni dozimetriji tako težaven? Zakaj je prvo toliko preprostejše od slednjega?
Foster: Dozimetrija je zahtevnejša od ocene izpostavljenosti. Na splošno ne morete vstaviti RF sonde v telo nekoga. Obstaja veliko razlogov, zakaj bi lahko potrebovali te informacije, na primer pri zdravljenju raka s hipertermijo, kjer je treba tkivo segreti na natančno določene ravni. Če segrejete premalo, ni terapevtske koristi, če pa se segrejete preveč, boste pacienta ožgali.
Mi lahko poveste več o tem, kako se danes izvaja dozimetrija? Če ne morete vstaviti sonde v telo nekoga, kaj je naslednja najboljša možnost?
Foster: V redu je uporabljati staromodne RF-merilnike za merjenje polj v zraku za različne namene. To seveda velja za delo na področju varstva pri delu, kjer morate meriti radiofrekvenčna polja, ki se pojavljajo na telesih delavcev. Pri klinični hipertermiji boste morda še vedno morali paciente vezati s toplotnimi sondami, vendar je računalniška dozimetrija močno izboljšala natančnost merjenja toplotnih odmerkov in privedla do pomembnega napredka v tehnologiji. Za študije bioloških učinkov RF (na primer z uporabo anten, nameščenih na živalih) je ključnega pomena vedeti, koliko RF-energije se absorbira v telesu in kam gre. Pred živaljo ne morete kar mahati s telefonom kot virom izpostavljenosti (vendar nekateri raziskovalci to počnejo). Za nekatere večje študije, kot je nedavna študija Nacionalnega programa za toksikologijo o doživljenjski izpostavljenosti RF-energiji pri podganah, ni prave alternative računalniški dozimetriji.
Zakaj menite, da je toliko skrbi glede brezžičnega sevanja, da ljudje merijo raven sevanja doma?

Foster: Zaznavanje tveganja je zapleten pojem. Značilnosti radijskega sevanja so pogosto vzrok za zaskrbljenost. Tega ne morete videti, ni neposredne povezave med izpostavljenostjo in različnimi učinki, ki nekatere ljudi skrbijo, ljudje pogosto zamenjujejo radiofrekvenčno energijo (neionizirajočo, kar pomeni, da so njeni fotoni prešibki, da bi prekinili kemične vezi) z ionizirajočimi rentgenskimi žarki itd. Sevanje (res nevarno). Nekateri verjamejo, da so "preveč občutljivi" na brezžično sevanje, čeprav znanstveniki te občutljivosti niso mogli dokazati v ustrezno slepih in nadzorovanih študijah. Nekateri ljudje se počutijo ogrožene zaradi vseprisotnega števila anten, ki se uporabljajo za brezžično komunikacijo. Znanstvena literatura vsebuje veliko poročil o zdravju različne kakovosti, v katerih je mogoče najti strašljivo zgodbo. Nekateri znanstveniki verjamejo, da dejansko obstaja zdravstvena težava (čeprav je zdravstvena agencija ugotovila, da jih to malo skrbi, vendar je dejala, da so "potrebne dodatne raziskave"). Seznam se nadaljuje.

Pri tem igrajo vlogo ocene izpostavljenosti. Potrošniki lahko kupijo poceni, a zelo občutljive RF detektorje in raziščejo RF signale v svojem okolju, ki jih je veliko. Nekatere od teh naprav "kliknejo", ko merijo radiofrekvenčne impulze iz naprav, kot so dostopne točke Wi-Fi, in se bodo slišale kot Geigerjev števec v jedrskem reaktorju za ves svet. Strašljivo. Nekateri RF merilniki se prodajajo tudi za lov na duhove, vendar je to drugačna uporaba.
Lani je British Medical Journal objavil poziv k zaustavitvi uvajanja 5G, dokler se ne ugotovi varnost tehnologije. Kaj menite o teh pozivih? Ali menite, da bodo pomagali obveščati zaskrbljeni del javnosti o vplivih izpostavljenosti radiofrekvenčnim sevanjem na zdravje ali povzročili še več zmede? Foster: Navajate mnenjski članek [epidemiologa Johna] Franka in z večino se ne strinjam. Večina zdravstvenih agencij, ki so pregledale znanost, je preprosto pozvala k nadaljnjim raziskavam, vendar je vsaj ena – nizozemski zdravstveni odbor – pozvala k moratoriju na uvajanje visokopasovnega 5G, dokler se ne opravijo nadaljnje raziskave o varnosti. Ta priporočila bodo zagotovo pritegnila pozornost javnosti (čeprav tudi HCN meni, da je malo verjetno, da obstajajo kakršni koli zdravstveni pomisleki).
Frank v svojem članku piše: »Nove prednosti laboratorijskih študij kažejo na uničujoče biološke učinke [radiofrekvenčnih elektromagnetnih polj] RF-EMF.«

To je težava: v literaturi je na tisoče študij o bioloških učinkih radiofrekvenčnih polj. Končne točke, relevantnost za zdravje, kakovost študij in ravni izpostavljenosti so se zelo razlikovale. Večina jih je poročala o nekakšnem učinku, pri vseh frekvencah in vseh ravneh izpostavljenosti. Vendar je bila večina študij izpostavljena znatnemu tveganju pristranskosti (nezadostna dozimetrija, pomanjkanje zaslepitve, majhna velikost vzorca itd.) in številne študije so bile neskladne z drugimi. "Nastajajoče raziskovalne prednosti" nimajo veliko smisla za to obskurno literaturo. Frank bi se moral zanašati na natančnejši pregled zdravstvenih agencij. Te dosledno niso našle jasnih dokazov o škodljivih učinkih okoljskih radiofrekvenčnih polj.
Frank se je pritoževal nad nedoslednostjo pri javni razpravi o "5G" - vendar je storil isto napako, ker pri sklicevanju na 5G ni omenil frekvenčnih pasov. Pravzaprav nizko- in srednjepasovni 5G deluje na frekvencah blizu trenutnih celičnih pasov in se zdi, da ne predstavlja novih težav z izpostavljenostjo. Visokopasovni 5G deluje na frekvencah nekoliko pod milimetrskim valovnim območjem, začenši pri 30 GHz. O bioloških učinkih v tem frekvenčnem območju je bilo opravljenih le malo študij, vendar energija komaj prodre skozi kožo, zdravstvene agencije pa niso izrazile pomislekov glede njegove varnosti pri običajnih ravneh izpostavljenosti.
Frank ni navedel, katere raziskave želi opraviti pred uvedbo "5G", karkoli je mislil. [FCC] od imetnikov licenc zahteva, da upoštevajo omejitve izpostavljenosti, ki so podobne tistim v večini drugih držav. Ni precedensa, da bi bila nova radiofrekvenčna tehnologija pred odobritvijo neposredno ocenjena glede vplivov radiofrekvenčnega sevanja na zdravje, kar lahko zahteva neskončno vrsto študij. Če omejitve FCC niso varne, jih je treba spremeniti.

Za podroben pregled raziskav bioloških učinkov 5G glejte članek [Kena] Karipidisa, ki je ugotovil, da »ni prepričljivih dokazov, da so nizkofrekvenčna polja nad 6 GHz, kot so tista, ki jih uporabljajo omrežja 5G, škodljiva za zdravje ljudi«. Pregled je tudi pozval k nadaljnjim raziskavam.
Znanstvena literatura je mešana, vendar zdravstvene agencije doslej niso našle jasnih dokazov o nevarnostih za zdravje zaradi okoljskih radiofrekvenčnih polj. Vsekakor pa je znanstvena literatura o bioloških učinkih milimetrskih valov relativno majhna, s približno 100 študijami in različne kakovosti.
Vlada zasluži veliko denarja s prodajo spektra za komunikacije 5G in bi morala del tega denarja vložiti v visokokakovostne zdravstvene raziskave, zlasti v visokopasovni 5G. Osebno me bolj skrbi morebiten vpliv preveč časa pred zasloni na razvoj otrok in vprašanja zasebnosti.
Ali obstajajo izboljšane metode za dozimetrično delo? Če je tako, kateri so najbolj zanimivi ali obetavni primeri?

Foster: Verjetno je glavni napredek v računalniški dozimetriji z uvedbo metod končnih razlik v časovni domeni (FDTD) in numeričnih modelov telesa, ki temeljijo na medicinskih slikah visoke ločljivosti. To omogoča zelo natančen izračun absorpcije radiofrekvenčne energije v telesu iz katerega koli vira. Računalniška dozimetrija je vdahnila novo življenje uveljavljenim medicinskim terapijam, kot je hipertermija, ki se uporablja za zdravljenje raka, in privedla do razvoja izboljšanih sistemov za slikanje z magnetno resonanco in številnih drugih medicinskih tehnologij.
Michael Koziol je izredni urednik pri IEEE Spectrum, ki pokriva vsa področja telekomunikacij. Diplomiral je na Univerzi v Seattlu z diplomo iz angleščine in fizike ter magistriral iz znanstvenega novinarstva na Univerzi v New Yorku.
Leta 1992 je Asad M. Madni prevzel vodenje podjetja BEI Sensors and Controls, kjer je nadzoroval linijo izdelkov, ki je vključevala različne senzorje in inercialno navigacijsko opremo, vendar je imela manjšo bazo strank – predvsem letalsko in vesoljsko industrijo ter industrijo obrambne elektronike.

Hladna vojna se je končala in ameriška obrambna industrija se je sesula. In poslovanje si ne bo kmalu opomoglo. BEI je morala hitro prepoznati in pritegniti nove stranke.
Pridobitev teh strank zahteva opustitev mehanskih inercialnih senzorskih sistemov podjetja v korist nepreverjene nove kremenčeve tehnologije, miniaturizacijo kremenčevih senzorjev in preusmeritev proizvajalca, ki letno proizvede več deset tisoč dragih senzorjev, v proizvodnjo milijonov ceneje.
Madni si je močno prizadeval, da bi to uresničil, in dosegel večji uspeh, kot si je kdorkoli lahko predstavljal za GyroChip. Ta poceni inercialni merilni senzor je prvi te vrste, ki je bil integriran v avtomobil in omogoča elektronskim sistemom za nadzor stabilnosti (ESC) zaznavanje zdrsa in upravljanje zavor, da se prepreči prevračanje. Ker so bili ESC-ji v petletnem obdobju od leta 2011 do 2015 nameščeni v vseh novih avtomobilih, so ti sistemi po podatkih Nacionalne uprave za varnost cestnega prometa samo v Združenih državah Amerike rešili 7000 življenj.
Oprema je še vedno v središču neštetih komercialnih in zasebnih letal, pa tudi sistemov za nadzor stabilnosti za ameriške sisteme za vodenje raket. Kot del roverja Pathfinder Sojourner je celo potovala na Mars.
Trenutna vloga: ugledni izredni profesor na UCLA; upokojeni predsednik, izvršni direktor in tehnični direktor podjetja BEI Technologies

Izobrazba: 1968, RCA College; BS, 1969 in 1972, MS, UCLA, oboje iz elektrotehnike; Ph.D., California Coast University, 1987
Junaki: Na splošno me je oče naučil, kako se učiti, kako biti človek in kaj pomenijo ljubezen, sočutje in empatija; v umetnosti Michelangelo; v znanosti Albert Einstein; v inženirstvu Claude Shannon.
Najljubša glasba: V zahodni glasbi Beatli, Rolling Stonesi, Elvis; v vzhodni glasbi gazeli
Člani organizacije: IEEE Life Fellow; Ameriška nacionalna inženirska akademija; Britanska kraljeva inženirska akademija; Kanadska inženirska akademija
Najpomembnejša nagrada: Medalja časti IEEE: »Pionirski prispevki k razvoju in komercializaciji inovativnih senzorskih in sistemskih tehnologij ter izjemno raziskovalno vodstvo«; Alumni leta UCLA 2004
Madni je leta 2022 prejel častno medaljo IEEE za pionirski razvoj GyroChipa, med drugim za prispevke k razvoju tehnologije in vodenju raziskav.
Inženirstvo ni bila Madnijeva prva izbira kariere. Želel je postati dober umetnik-slikar. Toda finančno stanje njegove družine v Mumbaju v Indiji (takrat Mumbaj) v petdesetih in šestdesetih letih prejšnjega stoletja ga je usmerilo k inženirstvu – zlasti k elektroniki, zahvaljujoč zanimanju za najnovejše inovacije, utelešene v žepnih tranzistorskih radijskih sprejemnikih. Leta 1966 se je preselil v Združene države Amerike, da bi študiral elektroniko na RCA College v New Yorku, ki je bil ustanovljen v začetku 20. stoletja za usposabljanje brezžičnih operaterjev in tehnikov.
»Želim biti inženir, ki lahko izumlja stvari,« je dejal Madeney, »in počne stvari, ki bodo na koncu vplivale na ljudi. Ker če ne morem vplivati ​​na ljudi, imam občutek, da bo moja kariera neizpolnjena.«

Madni se je leta 1969 vpisal na UCLA z diplomo iz elektrotehnike po dveh letih študija elektronske tehnologije na RCA College. Nadaljeval je z magisterijem in doktoratom, kjer je za svojo disertacijo uporabil digitalno obdelavo signalov in reflektometrijo v frekvenčni domeni za analizo telekomunikacijskih sistemov. Med študijem je delal tudi kot predavatelj na Pacific State University, delal je na področju upravljanja zalog pri trgovcu na drobno David Orgell v Beverly Hillsu in kot inženir, ki je oblikoval računalniško periferno opremo pri Pertecu.
Nato se je leta 1975, ko se je na novo zaročil in je na vztrajanje nekdanjega sošolca, prijavil na delovno mesto v oddelku za mikrovalovne pečice pri Systronu Donnerju.
Madni je začel načrtovati prvi spektralni analizator na svetu z digitalnim shranjevanjem pri Systron Donnerju. Nikoli prej ni dejansko uporabljal spektralnega analizatorja – takrat so bili zelo dragi – vendar je teorijo poznal dovolj dobro, da se je prepričal, da sprejme delo. Nato je šest mesecev testiral in pridobival praktične izkušnje z instrumentom, preden ga je poskušal preoblikovati.
Projekt je trajal dve leti in je po Madnijevih besedah ​​privedel do treh pomembnih patentov, s čimer se je začel njegov "vzpon k večjim in boljšim stvarem". Naučil ga je tudi ceniti razliko med "tem, kaj pomeni imeti teoretično znanje in komercializirati tehnologijo, ki lahko pomaga drugim," je dejal.

Pasivne RF komponente lahko prilagodimo tudi vašim zahtevam. Na strani za prilagajanje lahko navedete potrebne specifikacije.
https://www.keenlion.com/customization/

E-pošta:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com