[發(fā)明專利]用于電磁劑量測(cè)定的設(shè)備和相關(guān)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680054628.7
• 申請(qǐng)日: 2016-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN108027398B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬克西姆·扎多博夫;阿爾特姆·鮑里斯金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 雷恩第一大學(xué);國立科學(xué)研究中心
• 主分類號(hào): G01R29/08
• 分類號(hào): G01R29/08
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 張英;沈敬亭

本發(fā)明涉及用于模擬在電磁劑量測(cè)定中人體組織特性的設(shè)備(A)，該設(shè)備(A)包括帶有金屬屏蔽物(MSH)的基板(S)，和布置在基板(S)上或者優(yōu)選在基板(S)下面的介電材料的層(DLPA)，設(shè)備(A)還包括在金屬屏蔽物(MSH)中制成的多個(gè)開口(OSH)和介電材料的層(DLPA)中的傳感器(SENS)的至少一個(gè)陣列(SA)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電磁劑量測(cè)定(electromagnetic dosimetry)的領(lǐng)域，并且更具體地涉及人體中和人體表面上的電磁劑量量的測(cè)量。

背景技術(shù)

以不同發(fā)射功率發(fā)出電磁波的系統(tǒng)與設(shè)備的銷售需要獲得若干認(rèn)證，其中，一些認(rèn)證針對(duì)確保這些設(shè)備與使用者暴露的極限相符。

存在用于評(píng)估人體暴露于電磁波的各種方法和技術(shù)，并且特別地根據(jù)使用的頻帶而不同。當(dāng)頻率較高時(shí)，這些波在生物組織(包括人體組織)中的穿透深度減小。于是，更具體地在組織表面上和表皮層上(且更廣泛地，整個(gè)皮膚)暴露于給定的電磁輻射的程度看來，變得具有相關(guān)性。近來的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(包括無線)以最高達(dá)數(shù)十千兆赫的高頻運(yùn)行。這些頻率在自然界中并不存在，其在人體組織上的影響至今仍然是相對(duì)未知的或者相對(duì)未表征的。

已通過現(xiàn)有的劑量測(cè)定方法(目前局限于最高達(dá)6GHz的頻率)進(jìn)行的分析通常使用旨在模擬人體行為并且尤其是組織吸收和反射能力的設(shè)備。這些設(shè)備通常稱作“體模(phantom)”。存在各種種類的“體?！?，諸如，“液體體模”、“半固體體?！奔啊肮腆w體模”。這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備能夠模擬具有不同的介電性質(zhì)的各種人體組織輪廓并且配置為能夠在范圍從30MHz至6GHz的頻率下測(cè)試?！耙后w體?！庇沙錆M凝膠或者液體的殼體(casing)(或者外殼(shell))組成，該凝膠或者液體具有與人體類似的特性。它們通常以30MHz至6GHz的范圍使用，但是僅對(duì)大于6GHz和毫米波范圍的頻率不感興趣。實(shí)際上，穿透深度在60GHz下僅大約是二分之一毫米。另外描述為半固體的“體?！卑ㄋ?，并且能夠模擬生物組織(諸如肌肉、大腦、皮膚)，但是具有與水蒸發(fā)現(xiàn)象相關(guān)聯(lián)的持久性及其所得到的介電性質(zhì)退化的問題。

固體“體模”包括陶瓷、石墨或者碳元素，或者合成橡膠并且基本上用于研究人體表面中輻射的效果和靠近人體表面輻射的效果。其主要優(yōu)點(diǎn)是其可靠性及其介電性質(zhì)隨時(shí)間的恒定性。令人遺憾地，這些固體“體?！本哂谐杀靖吆推渲圃煨枰獦O端條件(包括特別地高溫和高壓)的缺點(diǎn)。

目前不存在具有與人體的電磁性質(zhì)相當(dāng)?shù)碾姶判再|(zhì)(在復(fù)介質(zhì)常數(shù)(complexpermittivity)和導(dǎo)電性方面)的并且在6GHz以上可操作的固體“體?！?。

文件“Solid Phantom for Body-Centric Propagation Measurements at60GHz”(微波理論與技術(shù)IEEE學(xué)報(bào)，第62卷，第6期，2014年6月)提出基于聚二甲硅氧烷(PDMS)基板(substrate)的固體“體?！保摼鄱坠柩跬榛灏ㄔ谄鋫?cè)面之一上的金屬化碳黑粉末。該“體?！迸渲脼槟M受到頻率范圍在60GHz左右的輻射的表面上的人體行為。雖然該文件中描述的體模提供表面上(具體地皮膚)人體組織的反射特性的良好模擬能力，但是由于使用基板下的金屬屏蔽物(metallised shielding，金屬化屏蔽物)，使用放置在離開“體?！碧囟ň嚯x處的傳感器進(jìn)行測(cè)量。然后便于分析反射波(反射信號(hào))，然而，仍然不可能使用該“體?！眮砭_測(cè)量暴露水平，諸如入射功率密度或者比吸收率。

現(xiàn)有解決方案具有缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過提出適于使用放置在“體模”設(shè)備內(nèi)部的傳感器測(cè)量由發(fā)射器以大于6GHz的頻率發(fā)出的電磁輻射的設(shè)備能夠改善現(xiàn)有技術(shù)的至少一個(gè)缺點(diǎn)，該“體模”設(shè)備模擬生物的并且尤其是人體組織的反射特性。