Die Berechnung der von Mobiltelefonen im menschlichen Kopf hervorgerufenen spezifischen Absorptionsraten

Zusammenfassung

Die Beurteilung möglicher gesundheitsschädlicher Einflüsse elektromagnetischer Strahlung auf den menschlichen Organismus ist durch die große Verbreitung von Mobilfunkgeräten zu einem hoch aktuellen Forschungsthema geworden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der numerischen Berechnung der spezifischen Energieabsorptionsrate im menschlichen Kopf bei Frequenzen von 915 MHz und 1,9 GHz. Der Berechnung werden aus Magnetresonanzaufnahmen gewonnene anatomische Kopf- und Handmodelle mit einer räumlichen Auflösung von 2×2×2 mm³ zugrunde gelegt. Insbesondere wird untersucht, ob die Anwesenheit metallischer Gegenstände, wie z. B. von Brillenfassungen oder Zahnkronen, zu einer Erhöhung der im Kopf induzierten Felder führt. Der verwendete Algorithmus basiert auf der Methode der Finiten Differenzen im Zeitbereich (FDTD). Es wird gezeigt, dass mit den für das GSM-bzw. DECT-System maximal zugelassenen Sendeleistungen die von den Sicherheitsvorschriften nach ÖNORM vorgesehenen Maximalwerte der spezifischen Absorptionsrate unter keinen Umständen überschritten werden.

Abstract

The evaluation of possibly adverse health effects of electromagnetic radiation on the human body has gained appreciable research interest since the widespread use of mobile communication transceivers. This paper presents numerical results of the specific absorption rate in the human head at frequencies of 915 MHz and 1.9 GHz. We perform our calculations based on anatomically correct head and hand models derived from MRI scans with a spatial resolution of 2×2×2 mm³. In particular, we investigate whether metallic objects, like spectacle frames or tooth caps, may lead to an increase of the electromagnetic field inside the head. For the numerical calculation we use the Finite Difference Time Domain (FDTD) algorithm. We show that the specific absorption rate stays within the limits defined by the Austrian safety standard ÖNORM S1120 for the maximum allowed transmitter power levels in the GSM-and DECT-system, respectively.