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1、,單擊此處編輯母版標題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,1,微波輻射對生物體的影響,電磁生物效應(yīng) 研究的幾個方面,(1)生物體各部分組織對電磁波的反射、透射、散射及吸收等傳播特性的研究；,(2)電磁波與生物體耦合特性的研究；,(3)能量在受照體體內(nèi)的分布、沉積及引起的溫度變化；,(4)生物體生理、生化、遺傳、行為等變化的現(xiàn)象和其機理以及這些影響與照射電磁波的頻率、功率之間相互關(guān)系等的研究。,1微波輻射對生物體的影響電磁生物效應(yīng) 研究的幾個方面,2,輻射容許值標準,高頻輻射和

2、生物組織的相互作用，是多種參數(shù)的復(fù)雜函數(shù)。,內(nèi)部的電常數(shù)也是非均勻的。,組織中內(nèi)場的大小與照射場的參數(shù)、頻率、強度、極化等有關(guān)，也與被照射物體的形狀、大小、電參數(shù)有關(guān)，還與照射源與被照射物體的相對位置、附近的物體存在等有關(guān)。,在劑量學(xué)中，廣泛采用比吸收率（,SAR）,來度量電磁輻射在生物單位組織中所感受的電場。,2輻射容許值標準 高頻輻射和生物組織的相互作用，是多種參數(shù)的,3,暴露在遠輻射下，人體全身的比吸收率是頻率和極化的函數(shù),比吸收率的空間分布是非常不均勻的。,安全劑量是通過熱效應(yīng)的臨界比吸收率加上安全系數(shù)后用比吸收率來表征的。,手持收發(fā)信機的輻射劑量則要求作特殊考慮。,微波場的特點及其對

3、人體影響的復(fù)雜性，使得頭部堆積的能量高度不均勻。,3暴露在遠輻射下，人體全身的比吸收率是頻率和極化的函數(shù),4,各國對微波輻射規(guī)定的標準,我國電子工業(yè)部則曾根據(jù)對部分動物的實驗及對微波工作人員的健康檢查，于1979年提出了一個暫行標準，規(guī)定1天8,h,連續(xù)照射時最大輻射平均功率密度不得超過0.083,mW/cm,而短時間間斷照射，1天超過8,h,的情況下輻射量不得超過0.3,mWh/cm,在這種情況下最大功率密度也不允許超過5,mW/cm，,而且當功率密度超過1,mW/cm,時還必須使用個人防護用具。,1989,年我國頒布的作業(yè)場所微波輻射衛(wèi)生標準（,GBI0436-89,）,4各國對微波輻射規(guī)

4、定的標準,5,(1)連續(xù)波：1天8,h,暴露的平均功率密度為50,W/cm,，,小于或大于8,h,暴露的平均功率密度按下式計算：(即日劑量400,W,h/cm,),式中，容許輻射平均功率密度（,W/cm）；,t,受輻射時間（,h）。,5(1)連續(xù)波：1天8h暴露的平均功率密度為50W/cm,6,(2)脈沖波（固定輻射）：1天8,h,平均功率密度為25,W/cm，,小于或大于8,h,暴露的平均功率密度按下式計算,脈沖波的非固定輻射的容許強度（平均功率密度）與連續(xù)波相同。,6(2)脈沖波（固定輻射）：1天8h平均功率密度為25W/,7,肢體局部輻射（不區(qū)分連續(xù)和脈沖波）：1天8,h,暴露的平均功率

5、密度為500,W/cm，,小于或大于8,h,暴露的平均密度按下式計算：,7肢體局部輻射（不區(qū)分連續(xù)和脈沖波）：1天8h暴露的平均功率,8,安全區(qū)和中間區(qū)場強,波 長,單 位,容許場強,一級（安全區(qū)）,二級（中間區(qū)）,長、中、短波,W/m,10,25,超短波,W/m,5,12,微波,W/cm,10,90,乳,89,腦（白質(zhì)）,70,尿,約95,腦（灰質(zhì)）,84,唾液,99.4,心臟,79,汗,99.5,17成人各組織器官與體液中水的含量（%）組織器官體液中水的,18,電磁場對人體的影響程度與許多因素有關(guān)：,1、場強度越大，影響越重；,2、電磁場的強度隨著與輻射源的間距加大而迅速減少；,3、作用時

6、間越長，對人體的影響越嚴重；作用周期越短，其影響越重；,4、脈沖波對機體的影響比連續(xù)波嚴重；,5、作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境溫度越高，機體表現(xiàn)癥狀越突出；濕度越大，越不利于散熱；,6、人體各器官對電磁輻射的敏感度不同，大腦、眼球、睪丸比較敏感；,7、人體適應(yīng)性差異很大，性別、年齡、體質(zhì)不同，對電磁輻射的敏感度大不相同；,8、電磁波的頻率，一般來說，人體受影響的程度隨著頻率升高而增大；,9、操作人員是否有防護措施，受電磁輻射的影響差異較大。,18電磁場對人體的影響程度與許多因素有關(guān)：1、場強度,19,另外，由于高劑量的電磁輻射會影響及破壞人體原有的生物電流和生物磁場，使人體內(nèi)原有的電磁場發(fā)生異常，值得注意的是

7、，不同的人或同一個人在不同年齡階段對電磁輻射的承受能力也是不一樣的，老人、兒童、孕婦屬于對電磁輻射敏感的人群。,19另外，由于高劑量的電磁輻射會影響及破壞人體原有的生物電流,20,經(jīng)過一定強度和時間的照射，會造成體溫升高，骨髓細胞染色體畸形，非特異性（并）免疫功能降低，白血球、血小板減小，發(fā)生心血管系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)機能障礙。特別是微波污染可引起神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)等發(fā)生某些功能性甚至病理性變化?？梢鹑说娜旧w畸變，植物神經(jīng)紊亂，心電圖改變以及明顯的神經(jīng)心血管系統(tǒng)綜合癥。發(fā)生血壓和心血管系統(tǒng)的改變，多表現(xiàn)為頭昏、頭痛、腦脹、失眠、多夢、心悸、多汗、脫發(fā)、倦怠、記憶力減退、食欲不振、

8、體重下降、四肢酸痛等。接受一定強度的時間照射和超短波和微波電磁輻射可表現(xiàn)心動過緩、血壓下降或心動過速、血壓升高等。,電磁波熱效應(yīng)對人體的損傷,20經(jīng)過一定強度和時間的照射，會造成體溫升高，骨髓細胞染色體,21,微波輻射對眼睛的影響總結(jié)如下：,（1）,微波引起眼睛損害，性質(zhì)上主要是急速的溫度變化率和高發(fā)熱率。,（2）,功率密度與形成白內(nèi)障的時間的閾值曲線不是直線的，在每一個頻率上照射兔眼似乎都需要一個微波功率閾值，低于這個曲線，即使連續(xù)照射也不產(chǎn)生眼睛損傷。,（3）,在500,MHz,以上，白內(nèi)障形成的最小功率密度約150,mW/cm，100min。,低于500,MHz,的頻率引起眼睛損害的可能

9、性不能完全排除。,（4）,在誘發(fā)的白內(nèi)障中關(guān)鍵場參數(shù)是平均功率而不是峰值功率密度。用相同的平均功率密度的脈沖波和連續(xù)波輻射，同樣具有誘發(fā)白內(nèi)障的可能性。,（5）,次閾值功率密度重復(fù)輻射，可形成白內(nèi)障，但兩次輻射之間的時間較長，足以修復(fù)損傷時，就觀察不到積累性損傷。,21微波輻射對眼睛的影響總結(jié)如下：,22,人體各器官的影響和電磁輻射的頻率的關(guān)系,頻率（,MHz）,波長(,cm),受影響的主要器官,主要生物效應(yīng),150以下,200以下,透過人體，影響不大,1501000,20030,體內(nèi)各器官,由于體內(nèi)組織過熱，損傷各器官,10003000,3010,眼晶狀體、睪丸,組織加熱顯著，晶狀體易損傷,

10、300010000,103,皮膚、眼晶狀體,伴有溫感的皮膚加熱,10000以上,3以下,表皮,皮膚表面一方面反射，另一方面吸收產(chǎn)熱。,22人體各器官的影響和電磁輻射的頻率的關(guān)系頻率（MHz）波長,23,電磁波的非熱效應(yīng)對人體的損傷,（1）反復(fù)接受低強度照射后，體溫?zé)o明顯上升，但卻使中樞神經(jīng)系統(tǒng)及其他方面功能發(fā)生變化。如血壓下降、消化不良等。,（2）能刺激體表及體內(nèi)感受器官產(chǎn)生反射性影響。如人耳在方波調(diào)制的脈沖微波輻射下能產(chǎn)生微波聽覺效應(yīng)，即聽到與其脈沖重復(fù)頻率相同的并與脈沖聲波相類似的聲音。,（3）低強度微波器照射可使人類的嗅覺和視覺機能下降。,（4）可使丘腦垂體腎上腺功能紊亂。,（5）使人體

11、的體液及細胞免疫能力下降。,（6）使胚胎異變。,（7）脈沖調(diào)制波比連續(xù)波有較強的生物學(xué)作用。,23電磁波的非熱效應(yīng)對人體的損傷（1）反復(fù)接受低強度照射后,24,8）在微波低頻段電磁場的作用下，血液中的紅細胞和白細胞等懸浮粒子，由于受到電磁場力的作用，引起珠鏈作用，使粒子整齊地排列并凝聚于鏈中。,（9）微波電磁場的生物效應(yīng)與其他物理參數(shù)有關(guān)，如不同位置和極化狀態(tài)等因素對生物活性都有影響。,非熱效應(yīng)引起的生理變化是不穩(wěn)定的，并且具有發(fā)展的趨勢。,248）在微波低頻段電磁場的作用下，血液中的紅細胞和白細胞等,25,手機輻射對人體的影響,手機微波輻射對人體影響的發(fā)展狀況,手機的電路結(jié)構(gòu),手機的電磁波結(jié)

12、構(gòu),手機輻射對人體作用的機理,手機電磁輻射的測試試驗,手機對人體危害的相應(yīng)的保護措施,25手機輻射對人體的影響手機微波輻射對人體影響的發(fā)展狀況,26,手機電磁輻射的測試試驗,測試方法簡介,一個典型的無線通信產(chǎn)品,EMC,實驗室,劑量學(xué)實驗中在體積中內(nèi)插和外插 測量,SAR,的方法,一個手機電磁輻射的測試實驗及分析,26手機電磁輻射的測試試驗 測試方法簡介,27,輻射容許值標準,為保護人類生存的電磁環(huán)境，世界各國都制定了電磁輻射強度容許標準。其標準各不相同。例如，標準最高的是前蘇聯(lián)0.01,mW/cm,而美國則較低只有10,mW/cm,加拿大為1,mW/cm。,法國、英國、德國、捷克、荷蘭、波蘭

13、、瑞典和中國等則都有自己的標準。所以有不同的標準而且有相當大的差異。其原因是多方面的，其中各國對電磁輻射引起的非熱效應(yīng)的存在有著根本的分歧。以前蘇聯(lián)為首的認為非熱效應(yīng)是存在的，因而它的標準較高，另一方是以美國為首的則因為非熱效應(yīng)根本不存在，所以它的標準低。還有是在二者之間的，如加拿大等,。,27輻射容許值標準 為保護人類生存的電磁環(huán)境，世界,28,標準(,GB9175-88),評價,標準名稱,評價時間,允許場強,微波輻射作業(yè)衛(wèi)生,一日按8小時,連續(xù)波：50,W/cm,標準(,GB10436-89),評價,脈沖波：25,W/cm,環(huán)境電磁波衛(wèi)生,一日按24小時,一級標準：10,W/cm,28 標

14、準(GB9175-88)評價標準名稱 評價時間,29,電磁輻射生物學(xué)機制,電磁場對生物體的作用是通過電磁場的諧振效應(yīng)、熱效應(yīng)、光化效應(yīng)和場效應(yīng)來實現(xiàn)的。作用的效果與電磁場的頻率、功率、照射方式、作用的時間有關(guān)；作用的效果還與作用的對象有關(guān)。,生物效應(yīng)的試驗一般都是用動物（老鼠、兔子、猴子）來進行。如何將動物的試驗結(jié)果“外推”到人類，是近年來注重研究的問題。劑量學(xué)采用“比吸收率（,SAR）”,這一概念來定量地計算電磁波與人體的相互關(guān)系。,29電磁輻射生物學(xué)機制 電磁場對生物,30,手機輻射對人體作用的機理,手機電磁輻射有近場和遠場之分。近場強而遠場弱，遠場主要影響通訊距離。當持機者打電話的時候，

15、手機及其天線常常貼進頭的面部，因此，對于持機者來說，有影響的主要是近場。,手機呼出時與網(wǎng)絡(luò)最初取得聯(lián)系的幾秒鐘內(nèi)電磁輻射最大，隨著振鈴第一聲響過，此輻射逐漸減小，達到一個穩(wěn)態(tài)值。通話過程中輻射值一般低于最大值而高于穩(wěn)態(tài)值。待機狀態(tài)下，雖然手機不時發(fā)射信號與基站保持聯(lián)系，但電磁輻射很小。,30手機輻射對人體作用的機理手機電磁輻射有近場和遠場之分。近,31,通過對手機電磁輻射部位的分析，可以認為其電磁輻射與泄漏的大體部位有：手機工作天線；收、發(fā)話器；工作電路等。但是通過場強測試分析，手機的主要輻射源為天線。手機的天線是同外界聯(lián)系的一個通道，手機微波是從機芯中產(chǎn)生并同時向外輻射的，不過天線區(qū)微波的能

16、量相對集中而已，手機的天線本身并不產(chǎn)生微波。,31 通過對手機電磁輻射部位的分析，可以認為其電磁輻射,32,測試方法簡介,確定在電磁波照射下，人體對電磁場能量的吸收及體內(nèi)溫度分布研究的實際測量也大多以,人體等效模型,作為對象進行測量，或以某些動物進行實驗。,可植入受照體體內(nèi)的探頭直接測量受照體內(nèi)的電磁場分布；,用熱成像的方法或采用抗微波干擾的高阻線熱敏電阻溫度計、抗微波干擾的液晶光纖溫度計、熱電偶溫度計測量受照體內(nèi)因電磁波輻射而引起的溫升的分布。,32測試方法簡介確定在電磁波照射下，人體對電磁場能量的吸收及,33,目前廣泛使用近場測試儀來測量手機的近場平均功率密度。這些測試結(jié)果是在手機發(fā)射功率固定在一定的功率等級時，測試探頭距手機正面3.5-5,cm,左右，測試探頭沿手機天線上下移動，找出最大點后測得的結(jié)果。,33 目前廣泛使用近場測試儀來測量手機的近場平均功率密,34,一個典型的無線通信產(chǎn)品,EMC,實驗室,無線通信產(chǎn)品,EMC,實驗室應(yīng)包含測試室和測試系統(tǒng)。實驗室包括：一個10,m,法屏蔽暗室，一個功放室，一個控制室以及若干個傳導(dǎo)測試屏蔽室。,測試系統(tǒng)包含,EMI,測試系統(tǒng)，,EM