Specifik absorptionshastighet - Specific absorption rate

Specifik absorptionshastighet ( SAR ) är ett mått på den hastighet med vilken energi är absorberas per massenhet av en mänsklig kropp när den utsätts för ett radiofrekvent (RF) elektromagnetiskt fält . Det kan också referera till absorption av andra former av energi genom vävnad, inklusive ultraljud . Den definieras som den effekt som absorberas per mass av vävnad och har enheter av watt per kilogram (W / kg).

SAR är vanligtvis medelvärden antingen över hela kroppen eller över en liten provvolym (vanligtvis 1 g eller 10 g vävnad). Det angivna värdet är då den maximala nivån som uppmätts i den kroppsdel ​​som studerats över den angivna volymen eller massan.

Beräkning

SAR för elektromagnetisk energi kan beräknas från det elektriska fältet i vävnaden som:

var

är provets elektriska ledningsförmåga
är RMS elektriska fält
är provdensiteten
är provets volym

SAR mäter exponering för fält mellan 100 kHz och 10 GHz (känd som radiovågor). Det används ofta för att mäta effekt som absorberas från mobiltelefoner och under MR- skanningar. Värdet beror starkt på geometrin hos den del av kroppen som exponeras för RF-energin, och på den exakta platsen och geometrin för RF-källan. Således måste tester göras med varje specifik källa, till exempel en mobiltelefonmodell, och vid den avsedda användningspositionen.

SAR-testning av mobiltelefoner

Se även: Mobiltelefonstrålning och hälsa

Vid mätning av SAR på grund av en mobiltelefon placeras telefonen mot en representation av ett mänskligt huvud (ett "SAR Phantom") i en samtalsposition. SAR-värdet mäts sedan på den plats som har den högsta absorptionshastigheten i hela huvudet, vilket i fallet med en mobiltelefon ofta är så nära telefonens antenn som möjligt. Mätningar görs för olika positioner på båda sidor av huvudet och vid olika frekvenser som representerar de frekvensband som enheten kan sända med. Beroende på telefonens storlek och funktioner kan ytterligare testning krävas för att representera användningen av enheten när den placeras nära användarens kropp och / eller extremiteter. Olika myndigheter har definierat maximala SAR-nivåer för RF-energi som sänds ut av mobila enheter:

  • USA : FCC kräver att sålda telefoner har en SAR-nivå på eller under 1,6  watt per kg (W / kg) som tas över volymen som innehåller en massa på 1 gram vävnad som absorberar mest signal.
  • Europeiska unionen : CENELEC anger SAR-gränser inom EU, enligt IEC- standarder. För mobiltelefoner och andra sådana handhållna enheter är SAR-gränsen 2 W / kg i genomsnitt över de 10 g vävnad som absorberar mest signal ( IEC 62209-1 ).
  • Indien : bytte från EU: s gränser till USA: s gränser för mobiltelefoner 2012. Till skillnad från USA kommer Indien inte enbart att förlita sig på SAR-mätningar från tillverkare. slumpmässiga efterlevnadstest görs av ett statligt styrt telekommunikationsingenjörscentrum (TEC) SAR-laboratorium på telefoner och 10% av tornen. Alla handenheter måste ha ett handsfree-läge.

SAR-värden är starkt beroende av storleken på medelvärdet. Utan information om den genomsnittliga volymen som används kan jämförelser mellan olika mätningar inte göras. Således bör de europeiska 10-grambetygen jämföras med varandra, och de amerikanska 1-grambetygen bör endast jämföras med varandra. För att kontrollera SAR på din mobiltelefon, läs igenom dokumentationen som medföljer telefonen, ring * # 07 # (fungerar bara på vissa modeller) eller besök tillverkarens webbplats.

MR-skanner SAR-testning

För magnetisk resonansbildning är gränserna (beskrivna i IEC 60601-2-33 ) något mer komplicerade:

Hela kroppen SAR Delkropp SAR Huvud SAR Lokal SAR (a)
Kroppsregion → hela kroppen utsatt kroppsdel huvud huvud trunk extremiteter
Driftläge ↓ (W / kg) (W / kg) (W / kg) (W / kg) (W / kg) (W / kg)
Vanligt 2 2–10 (b) 3.2 10 (c) 10 20
1: a nivån kontrollerad 4 4–10 (b) 3.2 20 (c) 20 40
2: a nivå kontrollerad > 4 > (4–10) (b) > 3.2 > 20 (c) > 20 > 40
Kort varaktighet SAR SAR-gränsen under en tioårsperiod får inte överstiga två gånger de angivna värdena
Obs : Genomsnittstid på 6 minuter.

(a) Lokal SAR bestäms över massan av 10 g.

(b) Gränsen skalas dynamiskt med förhållandet "exponerad patientmassa / patientmassa":

NORMAL DRIFTSLÄGE: Delkropp SAR = 10 W / kg - (8 W / kg * exponerad patientmassa / patientmassa)
FÖRSTA NIVÅKONTROLLERAD DRIFTSLÄGE: Delkropp SAR = 10 W / kg - (6 W / kg * exponerad patientmassa / patientmassa)

(c) I fall där banan är i fältet för en liten lokal RF-sändningsspole bör man se till att temperaturstegringen begränsas till 1 ° C.

Kritik

SAR-gränser som fastställs enligt lag anser inte att människokroppen är särskilt känslig för krafttoppar eller frekvenser som är ansvariga för mikrovågens hörseleffekt . Frey rapporterar att mikrovågens hörseleffekt uppträder vid genomsnittlig exponering för effekttäthet på 400 μW / cm 2 , långt under SAR-gränserna (som anges i statliga föreskrifter).

Anmärkningar:

Jämfört med kortvariga, relativt intensiva exponeringar som beskrivs ovan, för allmänhetens långsiktiga miljöexponering finns en gräns på 0,08 W / kg i genomsnitt över hela kroppen. Ett genomsnittligt SAR för hela kroppen på 0,4 W / kg har valts som den begränsning som ger tillräckligt skydd för yrkesmässig exponering. En ytterligare säkerhetsfaktor på 5 införs för exponering för allmänheten, vilket ger en genomsnittlig SAR-gräns för hela kroppen på 0,08 W / kg.

FCC-råd

FCC-guiden, "Specifik absorptionshastighet (SAR) för mobiltelefoner: vad det betyder för dig", efter att ha beskrivit begränsningarna för SAR-värden, erbjuder följande "botten" -artikel:

"ALLA mobiltelefoner måste uppfylla FCC: s RF-exponeringsstandard, som är inställd på en nivå långt under den som laboratorietester visar och medicinska och biologiska experter i allmänhet är överens om att negativa hälsoeffekter kan uppstå. För användare som är bekymrade över tillräckligheten av den här standarden eller som annars vill minska exponeringen ytterligare, är det mest effektiva sättet att minska exponeringen att hålla mobiltelefonen borta från huvudet eller kroppen och att använda en högtalartelefon eller handsfree-tillbehör. Dessa åtgärder kommer i allmänhet att få mycket större inverkan om RF-energiabsorption än den lilla skillnaden i SAR mellan enskilda mobiltelefoner, vilket under alla omständigheter är en opålitlig jämförelse av RF-exponering för konsumenter, med tanke på variablerna för individuell användning. "

MSBE (minsta SAR med biologisk effekt)

För att ta reda på möjliga fördelar och interaktionsmekanismer för elektromagnetiska fält (EMF) skulle den minsta SAR (eller intensitet) som kan ha biologisk effekt (MSBE) vara mycket mer värdefullt jämfört med att studera högintensiva fält. Sådana studier kan möjligen kasta ljus över trösklarna för icke-joniserande strålningseffekter och cellförmåga (t.ex. oxidativt svar). Dessutom är det mer sannolikt att minska komplexiteten i EMF-interaktionsmålen i cellkulturer genom att sänka exponeringseffekten, vilket åtminstone minskar den totala temperaturökningen. Denna parameter kan skilja sig från fallet som studeras och beror på de fysiska och biologiska förhållandena hos det exponerade målet.

FCC-föreskrifter

De FCC regler för SAR finns i 47 CFR 1,1307 (b), 1,1310, 2,1091, 2,1093 och diskuteras också i OET Bulletin nr 56, " frågor och svar om de biologiska effekterna och möjliga faror av radiofrekventa elektromagnetiska fält. "

Se även

Referenser

externa länkar