06.12.2011
Im Rahmen des von der EU im Programm iMERA-plus geförderten Projektes „Traceable measurement of field strength and SAR for the Physical Agents Directive (EMF and SAR)“, in dem sieben europäische nationale metrologische Institute zusammengearbeitet haben, wurden messtechnische Lösungen für die Bestimmung der elektrischen Feldstärke und der spezifischen Absorptionsrate bei Frequenzen erarbeitet, bei denen bisher die Rückführung auf die Einheiten des internationalen Einheitensystems (SI) nicht möglich war. Immer mehr kommerzielle Anwendungen nutzen den Frequenzbereich zwischen 40 GHz und 300 GHz, z.B. für Körperscanner zur Personenkontrolle auf Flughäfen. Aufgrund des Mangels an geeigneten Quellen und Detektoren war dieser Bereich lange nur sehr schwer zugänglich. Im Rahmen des Arbeitsschutzes setzt die EU-Direktive EC 2004/40/EC “Physical Agents Directive” für die elektrische Feldstärke, mit der Personen am Arbeitsplatz exponiert werden dürfen, einen Grenzwert von 137 V/m, ohne dass dieser rückgeführt auf die SI-Einheiten gemessen werden konnte. Feldexpositionsversuche zur Untersuchung des Gefährdungspotentials elektromagnetischer Wellen werden durchgeführt, ohne dass dosimetrische Parameter zuverlässig bestimmt werden können. Auch im Frequenzbereich unterhalb von 40 GHz existieren Lücken in der Rückführung, z.B. bei der Bestimmung der spezifischen Absorptionsrate und von induzierten Körperströmen bei medizinischen Untersuchungen von Personen mit der Kernspinresonanztomographie, bei der Patienten je nach Gerät elektromagnetischen Wellen zwischen 10 MHz und 400 MHz ausgesetzt sind. Die rückgeführte Messung elektromagnetischer Felder unterhalb von 40 GHz ist zwar etabliert für kontinuierliche monofrequente Felder, scheitert in der Praxis jedoch häufig daran, dass sich Felder aus verschiedenen Quellen überlagern, oder dass Felder gepulst oder moduliert sind (z.B. bei Radar und Kommunikationssignalen).
Im Rahmen des Projektes wurden an der PTB Untersuchungen zur Kalibrierung von Feldsensoren in gepulsten und modulierten Feldern, zur Kalibrierung von Sensoren für die Messung der spezifischen Absorptionsrate und zur Erfassung von Feldern bei der Kernspinresonanztomographie durchgeführt. Außerdem wurden Feldsensoren im Frequenzbereich zwischen 40 GHz und 325 GHz entwickelt und es wurde an der Messung der spezifischen Absorptionsrate in dünnen Schichten bei Feldexpositionsexperimenten gearbeitet.
Bild:
Aufbau zur Kalibrierung einer Sonde für die spezifische Absorptionsrate in einem mit bekanntem Dielektrikum gefüllten Hohlleiter für den Frequenzbereich zwischen 6 GHz und 10 GHz.
Ansprechpartner: T. Kleine-Ostmann
Fachbereich 2.2 : Hochfrequenz und Felder