Ziņas

IEEE tīmekļa vietne ievieto sīkfailus jūsu ierīcē, lai nodrošinātu jums vislabāko lietotāja pieredzi. Izmantojot mūsu tīmekļa vietni, jūs piekrītat šo sīkfailu ievietošanai. Lai uzzinātu vairāk, lūdzu, izlasiet mūsu konfidencialitātes politiku.

Vadošie RF dozimetrijas eksperti analizē 5G radītās sāpes un atšķirību starp iedarbību un devu

Kenetam R. Fosteram ir vairāku desmitu gadu pieredze radiofrekvenču (RF) starojuma un tā ietekmes uz bioloģiskajām sistēmām pētījumos. Tagad viņš ir līdzautors jaunam pētījumam par šo tēmu kopā ar diviem citiem pētniekiem, Marvinu Ziskinu un Kirino Balzano. Kopā viņiem trim (visiem pastāvīgajiem IEEE biedriem) ir vairāk nekā gadsimta pieredze šajā jomā.
Aptauja, kas februārī publicēta žurnālā “International Journal of Environmental Research and Public Health”, aplūkoja pēdējo 75 gadu pētījumus radiofrekvenču iedarbības novērtēšanas un dozimetrijas jomā. Tajā līdzautori sīki apraksta, cik tālu šī joma ir attīstījusies un kāpēc viņi to uzskata par zinātnisku veiksmes stāstu.
IEEE Spectrum sazinājās pa e-pastu ar Pensilvānijas Universitātes emeritēto profesoru Fosteru. Mēs vēlējāmies uzzināt vairāk par to, kāpēc RF iedarbības novērtējuma pētījumi ir tik veiksmīgi, kas padara RF dozimetriju tik sarežģītu un kāpēc sabiedrības bažas par veselību un bezvadu starojumu nekad nezūd.
Tiem, kas nav pazīstami ar atšķirību, kāda ir atšķirība starp iedarbību un devu?

Kenets Fosters: RF drošības kontekstā iedarbība attiecas uz lauku ārpus ķermeņa, un deva attiecas uz enerģiju, kas absorbēta ķermeņa audos. Abi ir svarīgi daudzos pielietojumos, piemēram, medicīnā, arodslimību un patērētāju elektronikas drošības pētījumos.
"Lai iegūtu labu pētījumu pārskatu par 5G bioloģisko ietekmi, skatiet [Kena] Karipidisa rakstu, kurā atrasts "nav pārliecinošu pierādījumu tam, ka zema līmeņa RF lauki virs 6 GHz, piemēram, tie, ko izmanto 5G tīkli, ir kaitīgi cilvēku veselībai"." -- Kenets R. Fosters, Pensilvānijas Universitāte
Fosters: RF lauku mērīšana brīvā telpā nav problēma. Reālā problēma, kas rodas dažos gadījumos, ir RF iedarbības lielā mainība. Piemēram, daudzi zinātnieki pēta RF lauka līmeņus vidē, lai risinātu sabiedrības veselības problēmas. Ņemot vērā lielo RF avotu skaitu vidē un RF lauka straujo sabrukšanu no jebkura avota, tas nav viegls uzdevums. Precīzi raksturot individuālu RF lauku iedarbību ir īsts izaicinājums, vismaz tiem nedaudzajiem zinātniekiem, kas mēģina to darīt.

Kad jūs un jūsu līdzautori rakstījāt savu IJERPH rakstu, vai jūsu mērķis bija norādīt uz iedarbības novērtēšanas pētījumu panākumiem un dozimetriskajiem izaicinājumiem? Foster: Mūsu mērķis ir norādīt uz ievērojamo progresu, ko iedarbības novērtēšanas pētījumi ir panākuši gadu gaitā, kas ir sniedzis lielu skaidrību radiofrekvenču lauku bioloģiskās ietekmes pētījumos un ir veicinājis ievērojamu progresu medicīnas tehnoloģijās.
Cik lielā mērā ir uzlabojusies instrumentācija šajās jomās? Vai varat pastāstīt, kādi rīki jums bija pieejami karjeras sākumā, piemēram, salīdzinot ar tiem, kas ir pieejami šodien? Kā uzlaboti instrumenti veicina iedarbības novērtējumu panākumus?
Foster: Instrumenti, ko izmanto RF lauku mērīšanai veselības un drošības pētījumos, kļūst mazāki un jaudīgāki. Kurš gan pirms dažām desmitgadēm būtu domājis, ka komerciālie lauka instrumenti kļūs pietiekami izturīgi, lai tos varētu ņemt līdzi uz darba vietu, spētu izmērīt RF laukus, kas ir pietiekami spēcīgi, lai radītu aroda riskus, tomēr pietiekami jutīgi, lai izmērītu vājus laukus no tālām antenām? Vienlaikus noteikt precīzu signāla spektru, lai identificētu tā avotu?
Kas notiek, kad bezvadu tehnoloģija pāriet uz jaunām frekvenču joslām — piemēram, milimetru un terahercu viļņiem mobilajiem sakariem vai 6 GHz Wi-Fi?
Fosters: Atkal problēma ir saistīta ar iedarbības situācijas sarežģītību, nevis ar instrumentāciju. Piemēram, augstas frekvences 5G mobilo sakaru bāzes stacijas izstaro vairākus starus, kas pārvietojas telpā. Tas apgrūtina cilvēku iedarbības kvantitatīvu noteikšanu mobilo sakaru tīklu tuvumā, lai pārliecinātos, ka iedarbība ir droša (kā tas gandrīz vienmēr ir).
“Mani personīgi vairāk uztrauc pārāk ilga ekrāna laika iespējamā ietekme uz bērna attīstību un privātuma jautājumiem.” – Kenets R. Fosters, Pensilvānijas Universitāte

Ja iedarbības novērtējums ir atrisināta problēma, kas padara precīzas dozimetrijas lēcienu tik sarežģītu? Kas padara pirmo tik daudz vienkāršāku nekā pēdējo?
Fosters: Dozimetrija ir sarežģītāka nekā iedarbības novērtēšana. Parasti RF zondi nevar ievietot cilvēka ķermenī. Ir daudz iemeslu, kāpēc šī informācija varētu būt nepieciešama, piemēram, hipertermijas ārstēšanā vēža ārstēšanā, kur audi ir jāuzsilda līdz precīzi noteiktam līmenim. Pārāk maza sildīšana nedos terapeitisku labumu, pārāk liela sildīšana var apdedzināt pacientu.
Vai varat pastāstīt vairāk par to, kā mūsdienās tiek veikta dozimetrija? Ja nevar ievietot zondi cilvēka ķermenī, kas ir nākamā labākā lieta?
Fosters: Ir pareizi izmantot vecmodīgus RF mērītājus, lai dažādiem mērķiem mērītu laukus gaisā. Tas, protams, attiecas uz darba drošības darbiem, kur ir jāmēra radiofrekvenču lauki, kas rodas uz darbinieku ķermeņiem. Klīniskās hipertermijas gadījumā joprojām var būt nepieciešams piestiprināt pacientus ar termiskām zondēm, taču skaitļošanas dozimetrija ir ievērojami uzlabojusi termisko devu mērīšanas precizitāti un ir novedusi pie nozīmīgiem sasniegumiem tehnoloģijā. RF bioloģiskās iedarbības pētījumos (piemēram, izmantojot uz dzīvniekiem novietotas antenas) ir ļoti svarīgi zināt, cik daudz RF enerģijas tiek absorbēts ķermenī un kur tā nonāk. Nevar vienkārši vicināt tālruni dzīvnieka priekšā kā iedarbības avotu (bet daži pētnieki to dara). Dažos nozīmīgos pētījumos, piemēram, nesenajā Nacionālās toksikoloģijas programmas pētījumā par žurku mūža pakļaušanu RF enerģijai, nav reālas alternatīvas skaitļošanas dozimetrijai.
Kāpēc, jūsuprāt, pastāv tik daudz bažu par bezvadu starojumu, ka cilvēki mēra tā līmeni mājās?

Fosters: Riska uztvere ir sarežģīts jautājums. Radio starojuma īpašības bieži rada bažas. To nevar redzēt, nav tiešas saiknes starp iedarbību un dažādajām sekām, par kurām daži cilvēki uztraucas, cilvēki mēdz jaukt radiofrekvences enerģiju (nejonizējošu, kas nozīmē, ka tās fotoni ir pārāk vāji, lai pārrautu ķīmiskās saites) ar jonizējošiem rentgena stariem utt. Starojums (ļoti bīstams). Daži uzskata, ka viņi ir "pārāk jutīgi" pret bezvadu starojumu, lai gan zinātnieki nav spējuši pierādīt šo jutību pienācīgi aklos un kontrolētos pētījumos. Daži cilvēki jūtas apdraudēti bezvadu sakaros izmantoto antenu visuresošā skaita dēļ. Zinātniskajā literatūrā ir daudz dažādu kvalitātes ar veselību saistītu ziņojumu, kuros var atrast biedējošus stāstus. Daži zinātnieki uzskata, ka patiešām varētu pastāvēt veselības problēma (lai gan veselības aģentūra konstatēja, ka viņiem nav lielu bažu, bet teica, ka ir nepieciešami "vairāk pētījumu"). Saraksts turpinās.

Iedarbības novērtējumiem ir nozīme šajā procesā. Patērētāji var iegādāties lētus, bet ļoti jutīgus RF detektorus un pētīt RF signālus savā vidē, kuru ir daudz. Dažas no šīm ierīcēm "klikšķ", mērot radiofrekvenču impulsus no tādām ierīcēm kā Wi-Fi piekļuves punkti, un pasaulei skanēs kā Geigera skaitītājs kodolreaktorā.biedējoši. Daži RF mērītāji tiek pārdoti arī spoku medībām, taču tas ir atšķirīgs pielietojums.
Pagājušajā gadā British Medical Journal publicēja aicinājumu apturēt 5G ieviešanu, līdz tiks noteikta tehnoloģijas drošība. Ko jūs domājat par šiem aicinājumiem? Vai jūs domājat, ka tie palīdzēs informēt attiecīgo sabiedrības daļu par radiofrekvenču iedarbības ietekmi uz veselību vai radīs vēl lielāku apjukumu? Foster: Jūs atsaucaties uz [epidemiologa Džona] Frenka viedokļa rakstu, un es nepiekrītu lielākajai daļai tā. Lielākā daļa veselības aprūpes iestāžu, kas ir pārskatījušas zinātni, vienkārši ir aicinājušas veikt vairāk pētījumu, bet vismaz viena — Nīderlandes veselības pārvalde — ir aicinājusi noteikt moratoriju augstas frekvences 5G ieviešanai, līdz tiks veikti vairāk pētījumu par drošību. Šie ieteikumi noteikti piesaistīs sabiedrības uzmanību (lai gan HCN arī uzskata, ka maz ticams, ka pastāv bažas par veselību).
Savā rakstā Frenks raksta: "Jaunās laboratorijas pētījumu stiprās puses liecina par [radiofrekvenču elektromagnētisko lauku] destruktīvo bioloģisko ietekmi, ko rada RF-EMF."

Tā ir problēma: literatūrā ir tūkstošiem pētījumu par radiofrekvenču (RF) bioloģisko ietekmi. Mērķa kritēriji, saistība ar veselību, pētījumu kvalitāte un iedarbības līmeņi ievērojami atšķīrās. Lielākā daļa no tiem ziņoja par kaut kādu ietekmi visās frekvencēs un visos iedarbības līmeņos. Tomēr lielākajai daļai pētījumu bija ievērojams neobjektivitātes risks (nepietiekama dozimetrija, maskēšanas trūkums, mazs izlases lielums utt.), un daudzi pētījumi bija pretrunīgi ar citiem pētījumiem. "Jaunās pētniecības stiprās puses" šajā neskaidrajā literatūrā nav lielas jēgas. Frenkam vajadzētu paļauties uz rūpīgāku veselības aizsardzības iestāžu pārbaudi. Tās pastāvīgi nav spējušas atrast skaidrus pierādījumus par apkārtējo radiofrekvenču lauku nelabvēlīgo ietekmi.
Frenks sūdzējās par nekonsekvenci publiskajā diskusijā par "5G", taču viņš pieļāva to pašu kļūdu, neminot frekvenču joslas, runājot par 5G. Patiesībā zemās un vidējās joslas 5G darbojas frekvencēs, kas ir tuvas pašreizējām mobilo sakaru joslām, un, šķiet, nerada jaunas iedarbības problēmas. Augstās joslas 5G darbojas frekvencēs, kas ir nedaudz zem mmWave diapazona, sākot no 30 GHz. Ir veikti daži pētījumi par bioloģisko iedarbību šajā frekvenču diapazonā, taču enerģija tik tikko iekļūst ādā, un veselības aizsardzības iestādes nav paudušas bažas par tā drošību parastajos iedarbības līmeņos.
Frenks neprecizēja, kādus pētījumus viņš vēlas veikt pirms "5G" ieviešanas, lai ko viņš ar to arī domātu. [FCC] pieprasa licences turētājiem ievērot tās iedarbības ierobežojumus, kas ir līdzīgi tiem, kas ir spēkā lielākajā daļā citu valstu. Nav precedenta, ka jauna RF tehnoloģija pirms apstiprināšanas tiktu tieši novērtēta attiecībā uz RF ietekmi uz veselību, kas varētu prasīt nebeidzamu pētījumu sēriju. Ja FCC ierobežojumi nav droši, tie ir jāmaina.

Detalizētāku 5G bioloģiskās ietekmes pētījumu pārskatu skatiet [Kena] Karipidisa rakstā, kurā secināts, ka "nav pārliecinošu pierādījumu tam, ka zema līmeņa RF lauki virs 6 GHz, piemēram, tie, ko izmanto 5G tīkli, ir kaitīgi cilvēku veselībai. Pārskatā tika aicināts veikt vairāk pētījumu."
Zinātniskā literatūra ir jaukta, taču līdz šim veselības aizsardzības iestādes nav atradušas skaidrus pierādījumus par apkārtējo radiofrekvenču lauku radītajiem veselības apdraudējumiem. Taču, protams, zinātniskā literatūra par mmWave bioloģisko ietekmi ir salīdzinoši neliela, aptuveni 100 pētījumu, un to kvalitāte ir dažāda.
Valdība pelna daudz naudas, pārdodot 5G sakaru spektru, un daļa no tā tai būtu jāiegulda augstas kvalitātes veselības pētījumos, īpaši augstas frekvences 5G. Personīgi mani vairāk uztrauc pārāk ilga ekrāna laika iespējamā ietekme uz bērna attīstību un privātuma jautājumiem.
Vai ir uzlabotas dozimetrijas darba metodes? Ja tā, kādi ir interesantākie vai daudzsološākie piemēri?

Fosters: Iespējams, ka galvenais sasniegums ir skaitļošanas dozimetrijā, ieviešot galīgās diferenciālās laika domēna (FDTD) metodes un ķermeņa skaitliskos modeļus, kuru pamatā ir augstas izšķirtspējas medicīniskie attēli. Tas ļauj ļoti precīzi aprēķināt ķermeņa RF enerģijas absorbciju no jebkura avota. Skaitļošanas dozimetrija ir devusi jaunu dzīvību jau iedibinātām medicīniskām terapijām, piemēram, hipertermijai, ko izmanto vēža ārstēšanai, un ir novedusi pie uzlabotu MRI attēlveidošanas sistēmu un daudzu citu medicīnas tehnoloģiju izstrādes.
Maikls Koziols ir IEEE Spectrum asociētais redaktors, kas aptver visas telekomunikāciju jomas. Viņš ir absolvējis Sietlas Universitāti ar bakalaura grādu angļu valodā un fizikā, kā arī zinātnes žurnālistikas maģistra grādu Ņujorkas Universitātē.
1992. gadā Asads M. Madni pārņēma BEI Sensors and Controls vadību, pārraugot produktu līniju, kas ietvēra dažādus sensorus un inerciālās navigācijas iekārtas, taču tai bija mazāka klientu bāze — galvenokārt kosmosa un aizsardzības elektronikas nozares.

Aukstais karš beidzās, un ASV aizsardzības rūpniecība sabruka. Un bizness drīzumā neatkopsies. BEI bija ātri jāidentificē un jāpiesaista jauni klienti.
Lai iegūtu šos klientus, ir jāatsakās no uzņēmuma mehāniskajām inerciālajām sensoru sistēmām par labu nepārbaudītai jaunai kvarca tehnoloģijai, miniaturizējot kvarca sensorus un pārveidojot ražotāju, kas gadā saražo desmitiem tūkstošu dārgu sensoru, par miljoniem lētāku ražošanu.
Madni ļoti centās to īstenot un guva lielākus panākumus, nekā jebkurš varētu iedomāties GyroChip gadījumā. Šis lētais inerciālais mērīšanas sensors ir pirmais šāda veida sensors, kas integrēts automašīnā, ļaujot elektroniskajām stabilitātes kontroles (ESC) sistēmām noteikt slīdēšanu un iedarbināt bremzes, lai novērstu apgāšanos. Saskaņā ar Nacionālās autoceļu satiksmes drošības administrācijas datiem, tā kā ESC tika uzstādītas visās jaunajās automašīnās piecu gadu periodā no 2011. līdz 2015. gadam, šīs sistēmas tikai Amerikas Savienotajās Valstīs izglāba 7000 dzīvību.
Šī iekārta joprojām ir neskaitāmu komerciālo un privāto lidmašīnu, kā arī ASV raķešu vadības sistēmu stabilitātes kontroles sistēmu pamatā. Tā pat ir ceļojusi uz Marsu kā daļa no Pathfinder Sojourner rovera.
Pašreizējā loma: UCLA izcilais adjunktprofesors; BEI Technologies pensionētais prezidents, izpilddirektors un tehnoloģiju direktors

Izglītība: 1968. gads, RCA koledža; bakalaura grāds elektrotehnikā 1969. gadā un maģistra grāds UCLA universitātē 1972. gadā; doktora grāds Kalifornijas piekrastes universitātē 1987. gadā
Varoņi: Kopumā mans tēvs man iemācīja mācīties, būt cilvēkam un mīlestības, līdzjūtības un empātijas nozīmi; mākslā - Mikelandželo; zinātnē - Alberts Einšteins; inženierzinātnēs - Klods Šenons.
Iecienītākā mūzika: Rietumu mūzikā The Beatles, Rolling Stones, Elvis; Austrumu mūzikā gazeles
Organizācijas biedri: IEEE Life biedrs; ASV Nacionālā inženierzinātņu akadēmija; Apvienotās Karalistes Karaliskā inženierzinātņu akadēmija; Kanādas Inženierzinātņu akadēmija
Nozīmīgākais apbalvojums: IEEE Goda medaļa: "Novatoriska ieguldījuma nodrošināšana inovatīvu sensoru un sistēmu tehnoloģiju izstrādē un komercializācijā, kā arī izcila pētniecības vadība"; UCLA Gada absolvents 2004. gadā
Madni saņēma 2022. gada IEEE Goda medaļu par GyroChip izstrādi, kā arī par citiem ieguldījumiem tehnoloģiju attīstībā un pētniecības vadībā.
Inženierzinātnes nebija Madni pirmā karjeras izvēle. Viņš vēlējās kļūt par labu mākslinieku-gleznotāju. Taču viņa ģimenes finansiālā situācija Mumbajā, Indijā (tolaik Mumbajā), 20. gs. piecdesmitajos un sešdesmitajos gados pamudināja viņu pievērsties inženierzinātnēm, īpaši elektronikai, pateicoties viņa interesei par jaunākajiem kabatas tranzistoru radioaparātu jauninājumiem. 1966. gadā viņš pārcēlās uz ASV, lai studētu elektroniku RCA koledžā Ņujorkā, kas tika izveidota 20. gs. sākumā, lai apmācītu bezvadu operatorus un tehniķus.
"Es vēlos būt inženieris, kurš var izgudrot lietas," sacīja Madenijs, "un darīt lietas, kas galu galā ietekmēs cilvēkus. Jo, ja es nevaru ietekmēt cilvēkus, es jūtu, ka mana karjera nebūs piepildīta."

Madni iestājās UCLA 1969. gadā ar bakalaura grādu elektrotehnikā pēc diviem gadiem RCA koledžas elektronikas tehnoloģiju programmā. Viņš turpināja iegūt maģistra un doktora grādu, izmantojot digitālo signālu apstrādi un frekvenču domēna reflektometriju, lai analizētu telekomunikāciju sistēmas savā disertācijas pētījumā. Studiju laikā viņš strādāja arī par lektoru Klusā okeāna štata universitātē, strādāja krājumu pārvaldībā Beverlihilsas mazumtirgotājā David Orgell un par inženieri, kas projektēja datoru perifērijas ierīces Pertec.
Tad, 1975. gadā, nesen nolīgts un pēc bijušā klasesbiedra uzstājības viņš pieteicās darbam Systron Donner mikroviļņu krāsns nodaļā.
Madni sāka projektēt pasaulē pirmo spektra analizatoru ar digitālo atmiņu uzņēmumā Systron Donner. Viņš nekad iepriekš nebija izmantojis spektra analizatoru — tolaik tie bija ļoti dārgi —, taču viņš pietiekami labi pārzināja teoriju, lai pārliecinātu sevi pieņemt šo darbu. Pēc tam viņš sešus mēnešus veica testēšanu, iegūstot praktisku pieredzi ar instrumentu, pirms mēģināja to pārveidot.
Projekts ilga divus gadus un, pēc Madni teiktā, rezultējās trīs svarīgos patentos, uzsākot viņa "kāpšanu uz lielākām un labākām lietām". Tas viņam arī iemācīja novērtēt atšķirību starp "ko nozīmē iegūt teorētiskas zināšanas un komercializēt tehnoloģiju, kas var palīdzēt citiem," viņš teica.

Mēs varam arī pielāgot RF pasīvos komponentus atbilstoši jūsu prasībām. Jūs varat atvērt pielāgošanas lapu, lai norādītu nepieciešamās specifikācijas.
https://www.keenlion.com/customization/

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