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導波管貫通法による生体材料等の誘電特性評価とミリ波温感閾値に関する研究

波导穿透法评价生物材料介电性能及毫米波热敏阈值研究

基本信息

批准号：
08J09155
负责人：
香西将樹
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J09155/
关键词：
ミリ波温感レンズアンテナ電磁界曝露計算生体熱輸送方程式

项目摘要

本年度は、ミリ波曝露による温熱感知覚閾値に関するデータ蓄積と、ミリ波帯における生体組織の複素比誘電率測定を行った。ミリ波曝露実験においては集束ミリ波ビームのデフォーカスによって曝露面積依存性について検討を行う。レンズアンテナの放射するビームの電力は狭い範囲に集中するが、曝露領域の外側を通過する電力も存在し、定義次第で曝露面積が変化し得る。そのため,レンズアンテナから放射される電界分布を測定し、平面波スペクトル展開によって空間中の電磁界分布を再構成して曝露面積を定義した。レンズアンテナから放射されるミリ波を被験者の掌に照射した際に生じる温熱感知覚の閾値を測定した。実験は主として恒常法を用いて行った。温熱感知覚閾値は掌における最大入射電力密度、掌への照射電力、掌の最大温度上昇の観点から評価した。掌における最大入射電力密度を基準とする閾値は曝露面積の平方根にほぼ反比例するという結果が得られ、例えば曝露面積100mm2に対して176mW/cm2であった。また、掌への照射電力を基準とする閾値は面積とともに増大する、すなわち同一の照射電力であれば、広範囲に薄めて曝露するより局所に集中して曝露した方が近くしやすいという結果が得られた。ミリ波曝露による生体影響を評価するための電磁界解析が多くなされているが、それには生体組織の複素比誘電率の値が必要である。そこで我々の研究室で用いられてきた導波管貫通法を用いて生体組織の複素比誘電率を測定した。特に直接ミリ波にさらされる重要な組織である皮膚については外挿値と複素比誘電率の実部に差が見られた。この差が電磁界解析に与える影響を吸収率で考えると0.6dBの安全率を設ければよいことがわかった。

This year, the temperature sensing threshold of the first wave exposure was determined. The exposure time is different from the cluster exposure time. The exposure time is different from the cluster exposure time. The power of the radiation source is concentrated in the narrow range, and the power of the outside of the exposed area is present, and the exposed area is defined. The distribution of electromagnetic field in space is reconstructed by measuring the distribution of electromagnetic field in plane wave. The temperature threshold of the radiation is determined when the radiation is emitted. The law of the land is the law of the land. The temperature sensing threshold value is the maximum incident power density, the maximum irradiation power, and the maximum temperature rise of the palm. The maximum incident power density is measured by the square root of the exposure area and the inverse ratio of the threshold value to the exposure area is 100 mm2 to 176mW/cm2. The exposure to the same radiation power was increased. The electromagnetic field analysis is necessary to evaluate the biological effects of radiation exposure. In our laboratory, we used the waveguide penetration method to determine the complex specific inductivity of biological tissues. In particular, the direct wave of light is important to the skin, and the difference in the specific inductance of the light is observed. The difference between the electromagnetic field analysis and the absorption rate is set to 0.6 dB.