Nuus

Die IEEE-webwerf plaas koekies op jou toestel om jou die beste gebruikerservaring te bied. Deur ons webwerf te gebruik, stem jy in tot die plasing van hierdie koekies. Om meer te wete te kom, lees asseblief ons Privaatheidsbeleid.

Vooraanstaande kenners in RF-dosimetrie ontleed die pyn van 5G - en die verskil tussen blootstelling en dosis

Kenneth R. Foster het dekades se ondervinding in die bestudering van radiofrekwensie (RF) straling en die uitwerking daarvan op biologiese stelsels. Nou het hy saam met twee ander navorsers, Marvin Ziskin en Quirino Balzano, 'n nuwe opname oor die onderwerp geskryf. Gesamentlik het die drie van hulle (almal vaste IEEE-genote) meer as 'n eeu se ondervinding oor die onderwerp.
Die opname, wat in Februarie in die International Journal of Environmental Research and Public Health gepubliseer is, het gekyk na die afgelope 75 jaar se navorsing oor RF-blootstellingsassessering en dosimetrie. Daarin beskryf die mede-outeurs hoe ver die veld gevorder het en waarom hulle dit as 'n wetenskaplike suksesverhaal beskou.
IEEE Spectrum het per e-pos met emeritus professor Foster van die Universiteit van Pennsilvanië gepraat. Ons wou meer leer oor waarom RF-blootstellingsassesseringstudies so suksesvol is, wat RF-dosimetrie so moeilik maak, en waarom openbare kommer oor gesondheid en draadlose straling nooit blyk te verdwyn nie.
Vir diegene wat nie vertroud is met die verskil nie, wat is die verskil tussen blootstelling en dosis?

Kenneth Foster: In die konteks van RF-veiligheid verwys blootstelling na die veld buite die liggaam, en dosis verwys na die energie wat binne die liggaamsweefsel geabsorbeer word. Beide is belangrik vir baie toepassings - byvoorbeeld, mediese, beroepsgesondheid en verbruikerselektronika-veiligheidsnavorsing.
"Vir 'n goeie oorsig van navorsing oor die biologiese effekte van 5G, sien [Ken] Karipidis se artikel, wat 'geen afdoende bewyse gevind het dat lae-vlak RF-velde bo 6 GHz, soos dié wat deur 5G-netwerke gebruik word, skadelik is vir menslike gesondheid nie.'" -- Kenneth R. Foster, Universiteit van Pennsilvanië
Foster: Die meting van RF-velde in vrye ruimte is nie 'n probleem nie. Die werklike probleem wat in sommige gevalle ontstaan, is die hoë veranderlikheid van RF-blootstelling. Baie wetenskaplikes ondersoek byvoorbeeld RF-veldvlakke in die omgewing om openbare gesondheidskwessies aan te spreek. In die lig van die groot aantal RF-bronne in die omgewing en die vinnige afname van die RF-veld van enige bron, is dit nie 'n maklike taak nie. Die akkuraatheid van die karakterisering van individuele blootstelling aan RF-velde is 'n werklike uitdaging, ten minste vir die paar wetenskaplikes wat probeer om dit te doen.

Toe u en u mede-outeurs u IJERPH-artikel geskryf het, was u doel om die suksesse en dosimetriese uitdagings van blootstellingsassesseringstudies uit te wys? Foster: Ons doel is om te wys op die merkwaardige vordering wat blootstellingsassesseringsnavorsing oor die jare gemaak het, wat baie duidelikheid verleen het aan die studie van die biologiese effekte van radiofrekwensievelde en groot vooruitgang in mediese tegnologie gedryf het.
Hoeveel het die instrumentasie in hierdie areas verbeter? Kan jy my byvoorbeeld vertel watter gereedskap aan die begin van jou loopbaan vir jou beskikbaar was in vergelyking met wat vandag beskikbaar is? Hoe dra verbeterde instrumente by tot die sukses van blootstellingsassesserings?
Foster: Instrumente wat gebruik word om RF-velde in gesondheids- en veiligheidsnavorsing te meet, word al hoe kleiner en kragtiger. Wie sou 'n paar dekades gelede kon dink dat kommersiële veldinstrumente robuust genoeg sou word om na die werkplek gebring te word, in staat sou wees om RF-velde te meet wat sterk genoeg is om 'n beroepsgevaar te veroorsaak, maar tog sensitief genoeg is om swak velde van verre antennas te meet? Terselfdertyd, bepaal die presiese spektrum van 'n sein om die bron daarvan te identifiseer?
Wat gebeur wanneer draadlose tegnologie na nuwe frekwensiebande beweeg—byvoorbeeld millimeter- en terahertz-golwe vir sellulêr, of 6 GHz vir Wi-Fi?
Foster: Weereens, die probleem het te doen met die kompleksiteit van die blootstellingsituasie, nie die instrumentasie nie. Byvoorbeeld, hoëband 5G-sellulêre basisstasies straal verskeie strale uit wat deur die ruimte beweeg. Dit maak dit moeilik om blootstelling aan mense naby selfoonstasies te kwantifiseer om te verifieer dat blootstelling veilig is (soos hulle amper altyd is).
“Ek is persoonlik meer bekommerd oor die moontlike impak van te veel skermtyd op kinderontwikkeling en privaatheidskwessies.” – Kenneth R. Foster, Universiteit van Pennsilvanië

As blootstellingsassessering 'n opgeloste probleem is, wat maak die sprong in akkurate dosimetrie so moeilik? Wat maak die eerste soveel eenvoudiger as laasgenoemde?
Foster: Dosimetrie is meer uitdagend as blootstellingsassessering. Jy kan gewoonlik nie 'n RF-sonde in iemand se liggaam insteek nie. Daar is baie redes waarom jy hierdie inligting dalk nodig het, soos in hipertermiebehandelings vir kankerbehandeling, waar weefsel tot presies gespesifiseerde vlakke verhit moet word. Verhit te min en daar is geen terapeutiese voordeel nie, te veel en jy sal die pasiënt brand.
Kan jy my meer vertel oor hoe dosimetrie vandag gedoen word? As jy nie 'n sonde in iemand se liggaam kan insteek nie, wat is die volgende beste ding?
Foster: Dit is OK om outydse RF-meters te gebruik om velde in die lug vir 'n verskeidenheid doeleindes te meet. Dit is natuurlik die geval met beroepsveiligheidswerk, waar jy die radiofrekwensievelde wat op werkers se liggame voorkom, moet meet. Vir kliniese hipertermie moet jy dalk steeds pasiënte met termiese probes verbind, maar berekeningsdosimetrie het die akkuraatheid van die meting van termiese dosisse aansienlik verbeter en het gelei tot belangrike vooruitgang in die tegnologie. Vir studies van RF biologiese effekte (byvoorbeeld, die gebruik van antennas wat op diere geplaas word), is dit van kritieke belang om te weet hoeveel RF-energie in die liggaam geabsorbeer word en waarheen dit gaan. Jy kan nie net jou foon voor 'n dier as 'n bron van blootstelling swaai nie (maar sommige navorsers doen dit). Vir sommige groot studies, soos die onlangse Nasionale Toksikologieprogram-studie van lewenslange blootstelling aan RF-energie in rotte, is daar geen werklike alternatief vir berekende dosimetrie nie.
Waarom dink jy is daar soveel voortdurende kommer oor draadlose straling dat mense die vlakke tuis meet?

Foster: Risikopersepsie is 'n komplekse saak. Die eienskappe van radiostraling is dikwels rede tot kommer. Jy kan dit nie sien nie, daar is geen direkte verband tussen blootstelling en die verskillende effekte waaroor sommige mense bekommerd is nie, mense is geneig om radiofrekwensie-energie (nie-ioniserend, wat beteken dat die fotone te swak is om chemiese bindings te breek) met ioniserende X-strale, ens. te verwar. Straling (regtig gevaarlik). Sommige glo dat hulle "oormatig sensitief" is vir draadlose straling, hoewel wetenskaplikes nie hierdie sensitiwiteit in behoorlik geblindeerde en beheerde studies kon demonstreer nie. Sommige mense voel bedreig deur die alomteenwoordige aantal antennas wat vir draadlose kommunikasie gebruik word. Die wetenskaplike literatuur bevat baie gesondheidsverwante verslae van wisselende gehalte waardeur 'n mens 'n skrikwekkende storie kan vind. Sommige wetenskaplikes glo dat daar inderdaad 'n gesondheidsprobleem kan wees (alhoewel die gesondheidsagentskap bevind het dat hulle min kommer gehad het, maar gesê het dat "meer navorsing" nodig was). Die lys gaan aan.

Blootstellingsassesserings speel hierin 'n rol. Verbruikers kan goedkoop maar baie sensitiewe RF-detektors koop en RF-seine in hul omgewing ondersoek, waarvan daar baie is. Sommige van hierdie toestelle "klik" terwyl hulle radiofrekwensiepulse van toestelle soos Wi-Fi-toegangspunte meet, en sal klink soos 'n Geiger-teller in 'n kernreaktor vir die wêreld. eng. Sommige RF-meters word ook vir spookjag verkoop, maar dit is 'n ander toepassing.
Verlede jaar het die British Medical Journal 'n oproep gepubliseer om 5G-ontplooiings te staak totdat die veiligheid van die tegnologie bepaal is. Wat dink jy van hierdie oproepe? Dink jy hulle sal help om die betrokke segment van die publiek in te lig oor die gesondheidseffekte van RF-blootstelling, of meer verwarring veroorsaak? Foster: Jy verwys na 'n opinie-artikel deur [epidemioloog John] Frank, en ek stem nie saam met die meeste daarvan nie. Die meeste gesondheidsagentskappe wat die wetenskap hersien het, het bloot gevra vir meer navorsing, maar ten minste een - die Nederlandse gesondheidsraad - het gevra vir 'n moratorium op die uitrol van hoëband-5G totdat meer veiligheidsnavorsing gedoen is. Hierdie aanbevelings sal sekerlik die publiek se aandag trek (alhoewel HCN dit ook onwaarskynlik ag dat daar enige gesondheidskwessies is).
In sy artikel skryf Frank: "Die opkomende sterk punte van laboratoriumstudies dui op die [radiofrekwensie elektromagnetiese velde] vernietigende biologiese effekte van RF-EMF."

Dis die probleem: daar is duisende studies oor biologiese effekte van RF in die literatuur. Eindpunte, relevansie vir gesondheid, studiekwaliteit en blootstellingsvlakke het wyd gewissel. Die meeste van hulle het een of ander effek gerapporteer, by alle frekwensies en alle blootstellingsvlakke. Die meeste studies het egter 'n beduidende risiko van vooroordeel gehad (onvoldoende dosimetrie, gebrek aan blindheid, klein steekproefgrootte, ens.) en baie studies was teenstrydig met ander. "Opkomende navorsingssterkpunte" maak nie veel sin vir hierdie obskure literatuur nie. Frank behoort staat te maak op nadere ondersoek van gesondheidsagentskappe. Hierdie het konsekwent misluk om duidelike bewyse van nadelige effekte van omgewings-RF-velde te vind.
Frank het gekla oor die teenstrydigheid in die openbare bespreking van "5G" -- maar hy het dieselfde fout gemaak deur nie frekwensiebande te noem toe hy na 5G verwys het nie. Trouens, laeband- en middelband-5G werk teen frekwensies naby huidige sellulêre bande en dit lyk nie of dit nuwe blootstellingsprobleme veroorsaak nie. Hoëband-5G werk teen frekwensies effens onder die mm-golfreeks, beginnend by 30 GHz. Min studies is gedoen oor biologiese effekte in hierdie frekwensiebereik, maar die energie dring skaars die vel binne, en gesondheidsagentskappe het nie kommer uitgespreek oor die veiligheid daarvan teen algemene blootstellingsvlakke nie.
Frank het nie gespesifiseer watter navorsing hy wou doen voordat hy "5G" uitrol nie, wat hy ook al bedoel het. Die [FCC] vereis dat lisensiehouers by sy blootstellingslimiete moet hou, wat soortgelyk is aan dié in die meeste ander lande. Daar is geen presedent vir 'n nuwe RF-tegnologie om direk vir RF-gesondheidseffekte geassesseer te word voor goedkeuring nie, wat 'n eindelose reeks studies mag vereis. As die FCC-beperkings nie veilig is nie, moet hulle verander word.

Vir 'n gedetailleerde oorsig van 5G se biologiese effekte-navorsing, sien [Ken] Karipidis se artikel, wat bevind het "daar is geen afdoende bewyse dat lae-vlak RF-velde bo 6 GHz, soos dié wat deur 5G-netwerke gebruik word, skadelik is vir menslike gesondheid nie. Die oorsig het ook gevra vir meer navorsing.
Die wetenskaplike literatuur is gemeng, maar tot dusver het gesondheidsagentskappe geen duidelike bewyse van gesondheidsgevare van omringende RF-velde gevind nie. Maar om seker te wees, die wetenskaplike literatuur oor mmWave biologiese effekte is relatief klein, met ongeveer 100 studies, en van wisselende gehalte.
Die regering maak baie geld deur spektrum vir 5G-kommunikasie te verkoop, en behoort 'n deel daarvan in hoëgehalte-gesondheidsnavorsing te belê, veral hoëband-5G. Persoonlik is ek meer bekommerd oor die moontlike impak van te veel skermtyd op kinderontwikkeling en privaatheidskwessies.
Is daar verbeterde metodes vir dosimetriewerk? Indien wel, wat is die interessantste of belowendste voorbeelde?

Foster: Die belangrikste vooruitgang is waarskynlik in berekeningsdosimetrie met die bekendstelling van eindige verskil-tyddomein (FDTD) metodes en numeriese modelle van die liggaam gebaseer op hoë-resolusie mediese beelde. Dit maak 'n baie akkurate berekening van die liggaam se absorpsie van RF-energie van enige bron moontlik. Berekeningsdosimetrie het nuwe lewe gegee aan gevestigde mediese terapieë, soos hipertermie wat gebruik word om kanker te behandel, en het gelei tot die ontwikkeling van verbeterde MRI-beeldstelsels en baie ander mediese tegnologieë.
Michael Koziol is 'n mede-redakteur by IEEE Spectrum, wat alle areas van telekommunikasie dek. Hy is 'n gegradueerde van die Universiteit van Seattle met 'n BA in Engels en Fisika, en 'n MA in Wetenskapjoernalistiek van die Universiteit van New York.
In 1992 het Asad M. Madni die leisels van BEI Sensors and Controls oorgeneem, en toesig gehou oor 'n produklyn wat 'n verskeidenheid sensors en traagheidsnavigasietoerusting ingesluit het, maar 'n kleiner kliëntebasis gehad het - hoofsaaklik die lugvaart- en verdedigingselektronika-industrieë.

Die Koue Oorlog het geëindig en die Amerikaanse verdedigingsbedryf het ineengestort. En besigheid sal nie binnekort herstel nie. BEI moes vinnig nuwe kliënte identifiseer en lok.
Om hierdie kliënte te bekom, vereis dit dat die maatskappy se meganiese traagheidssensorstelsels laat vaar word ten gunste van onbeproefde nuwe kwartstegnologie, dat kwartssensors geminiaturiseer word, en dat 'n vervaardiger wat tienduisende duur sensors per jaar produseer, omgeskakel word na miljoene goedkoper vervaardigers van die sensor.
Madni het hard gedruk om dit te laat gebeur en meer sukses behaal as wat enigiemand vir die GyroChip kon dink. Hierdie goedkoop traagheidsmeetsensor is die eerste van sy soort wat in 'n motor geïntegreer is, wat elektroniese stabiliteitsbeheer (ESC)-stelsels in staat stel om gly op te spoor en die remme te gebruik om omrol te voorkom. Aangesien ESC's oor die vyfjaarperiode van 2011 tot 2015 in alle nuwe motors geïnstalleer is, het hierdie stelsels 7 000 lewens in die Verenigde State alleen gered, volgens die National Highway Traffic Safety Administration.
Die toerusting bly steeds die kern van tallose kommersiële en private vliegtuie, sowel as stabiliteitsbeheerstelsels vir Amerikaanse missielgeleidingstelsels. Dit het selfs na Mars gereis as deel van die Pathfinder Sojourner-verkenner.
Huidige rol: Uitnemende Adjunkprofessor aan UCLA; Afgetrede President, HUB en CTO van BEI Technologies

Opleiding: 1968, RCA Kollege; BS, 1969 en 1972, MS, UCLA, beide in Elektriese Ingenieurswese; PhD, California Coast Universiteit, 1987
Helde: Oor die algemeen het my pa my geleer hoe om te leer, hoe om menslik te wees, en die betekenis van liefde, deernis en empatie; in kuns, Michelangelo; in wetenskap, Albert Einstein; in ingenieurswese, Claude Shannon
Gunsteling musiek: In Westerse musiek, die Beatles, Rolling Stones, Elvis; Oosterse musiek, Ghazals
Organisasielede: IEEE Life Fellow; Amerikaanse Nasionale Akademie vir Ingenieurswese; Britse Koninklike Akademie vir Ingenieurswese; Kanadese Akademie vir Ingenieurswese
Mees betekenisvolle toekenning: IEEE Medalje van Eer: "Baanbrekersbydraes tot die ontwikkeling en kommersialisering van innoverende sensor- en stelseltegnologieë, en uitstaande navorsingsleierskap"; UCLA Alumni van die Jaar 2004
Madni het die 2022 IEEE Medal of Honor ontvang vir baanbrekerswerk op die gebied van GyroChip, onder andere bydraes tot tegnologie-ontwikkeling en navorsingsleierskap.
Ingenieurswese was nie Madni se eerste keuse loopbaan nie. Hy wou 'n goeie kunstenaar-skilder wees. Maar die finansiële situasie van sy familie in Mumbai, Indië (toe Mumbai) in die 1950's en 1960's het hom tot ingenieurswese gelei - veral elektronika, danksy sy belangstelling in die nuutste innovasies wat in saktransistorradio's beliggaam is. In 1966 het hy na die Verenigde State verhuis om elektronika te studeer aan RCA College in New York Stad, wat in die vroeë 1900's geskep is om draadlose operateurs en tegnici op te lei.
"Ek wil 'n ingenieur wees wat dinge kan uitvind," het Madeney gesê, "en dinge doen wat uiteindelik mense sal beïnvloed. Want as ek nie mense kan beïnvloed nie, voel ek asof my loopbaan onvervuld sal wees."

Madni het in 1969 by UCLA aangesluit met 'n baccalaureusgraad in elektriese ingenieurswese na twee jaar in die Elektroniese Tegnologie-program by RCA College. Hy het verder 'n meestersgraad en 'n doktorsgraad gevolg, waar hy digitale seinverwerking en frekwensiedomeinreflektometrie gebruik het om telekommunikasiestelsels vir sy tesisnavorsing te analiseer. Tydens sy studies het hy ook as dosent aan die Pacific State University gewerk, in voorraadbestuur by die kleinhandelaar David Orgell in Beverly Hills gewerk, en as 'n ingenieur wat rekenaarrandapparatuur by Pertec ontwerp het.
Toe, in 1975, pas verloof en op aandrang van 'n voormalige klasmaat, het hy aansoek gedoen vir 'n werk in Systron Donner se mikrogolfafdeling.
Madni het die wêreld se eerste spektrumanaliseerder met digitale berging by Systron Donner begin ontwerp. Hy het nog nooit eintlik 'n spektrumanaliseerder gebruik nie – hulle was destyds baie duur – maar hy het die teorie goed genoeg geken om homself te oortuig om die werk te aanvaar. Hy het toe ses maande lank getoets en praktiese ervaring met die instrument opgedoen voordat hy dit probeer herontwerp het.
Die projek het twee jaar geduur en, volgens Madni, het dit tot drie belangrike patente gelei, wat sy "klim na groter en beter dinge" begin het. Dit het hom ook 'n waardering geleer vir die verskil tussen "wat dit beteken om teoretiese kennis te hê en tegnologie te kommersialiseer wat ander kan help," het hy gesê.

Ons kan ook die rf passiewe komponente volgens u vereistes aanpas. U kan die aanpassingsbladsy besoek om die spesifikasies te verskaf wat u benodig.
https://www.keenlion.com/customization/

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