Απορρόφηση Ηλεκτρομαγνητικής Ισχύος Κατά Τη Χρήση Φορητής Τερματικής Συσκευής: Μελέτη Εξάρτησης Από Την Ηλικία Του Χρήστη, Την Κατανομή Των Βιολογικών Ιστών Και Τη Σχετική Τοποθέτηση Της Φορητής Τερματικής Συσκευής

Abstract

Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των παραγόντων που επηρεάζουν την υπολογιστική εκτίμηση του ρυθμού ειδικής απορρόφησης (Specific Absorption Rate-SAR) σε αριθμητικά μοντέλα του ανθρώπινου κεφαλιού εξαιτίας της έκθεσης στην ακτινοβολία τερματικών συσκευών κινητών επικοινωνιών. Για τους σκοπούς της ηλεκτρομαγνητικής δοσιμετρίας, χρησιμοποιείται η μεθόδος των πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου (FDTD). Οι παράγοντες που εξετάζονται είναι η ηλικία του χρήστη, η σχετική τοποθέτηση του κινητού ως προς το κεφάλι του χρήστη, οι τιμές των διηλεκτρικών ιδιοτήτων των βιολογικών ιστών και η εσωτερική κατανομή των βιολογικών ιστών. Τα ανατομικά μοντέλα κεφαλιού που χρησιμοποιούνται στο πλαίσιο της μελέτης είναι ένα μοντέλο κεφαλιού ενήλικα και ένα μοντέλο κεφαλιού παιδιού ηλικίας 12 ετών τα οποία έχουν παραχθεί από εικόνες μαγνητικής τομογραφίας υψηλής ανάλυσης. Επίσης, μελετούνται αριθμητικά μοντέλα κεφαλιών παιδιών ηλικίας 5, 10 και 12 ετών, τα οποία έχουν παραχθεί με τη μέθοδο της μη ομοιόμορφης σμίκρυνσης του μοντέλου ενήλικα. Οι σχετικές τοποθετήσεις που μελετώνται είναι: απλή (κατακόρυφη), με κλίση ως προς την παρειά ("cheek") και με κλίση ως προς την κατακόρυφο ("tilt"), σύμφωνα με το πρότυπο IEEE 1528-2003. Οι τιμές για τις διηλεκτρικές ιδιότητες αντιστοιχούν στις τιμές που αναφέρονται στη βιβλιογραφία, με μεταβολή ±10%.Το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει μια εισαγωγή σε θέματα αλληλεπιδράσης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας και βιολογικών ιστών, παρουσίαση διαφόρων μοντέλων ανθρώπινου κεφαλιού που έχουν χρησιμοποιηθεί στη βιβλιογραφία σε δοσιμετρικές μελέτες κινητής τηλεφωνίας, και κριτική σύγκριση των δοσιμετρικών αποτελεσμάτων της βιβλιογραφίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η μέθοδος πεπερασμένων διαφορών στο πεδίο του χρόνου, ο έλεγχος ευστάθειας της μεθόδου, οι οριακές συνθήκες, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μεθόδου.Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αριθμητικά μοντέλα κεφαλιού και το μοντέλο κινητού τηλεφώνου που χρησιμοποιούνται στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας.Στο τέταρτο και στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται και σχολιάζονται τα αριθμητικά αποτελέσματα των παραμετρικών μελετών που διεξήχθησαν στο πλαίσιο της διπλωματικής εργασίας.