Analysis of ICNIRP 2020 Basic Restrictions for Localized Radiofrequency Exposure in the Frequency Range above 6 GHz

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dc.contributor.author

Lemay, Eric

Gajda, Gregory B.

McGarr, Gregory W.

Zhuk, Mykola

Paradis, Jonathan

dc.date.accessioned

2024-02-22T19:03:20Z

dc.date.available

2024-02-22T19:03:20Z

dc.date.issued

2022-05-21

dc.description.abstract - en

ICNIRP 2020 guidelines have defined a practical temperature elevation threshold for human health effects, namely the operational adverse health effect threshold that forms the basis of the absorbed power and energy density basic restrictions. These basic restrictions for localized exposures at frequencies above 6 GHz were evaluated by comparing numerically computed temperature rise against the target temperature rise of 2.5 o C, which is the operational adverse health effect threshold divided by the occupational safety factor of 2. The numerical model employs the maximum absorbed power and energy density levels allowed by the occupational basic restriction for both pulsed and continuous wave exposures. These analyses were performed considering 3- and 4-tissue layer models and a variety of beam diameters, frequencies, and exposure durations. The smallest beam diameters were based on a study of theoretically achievable beam widths from half-wave resonant dipoles and show the impact of the averaging area on the computed temperature elevation. The results demonstrated that ICNIRP's assumed occupational safety factors in the frequency range above 6 GHz were not sufficiently maintained for all exposure scenarios and particularly for short pulse exposures at frequencies of 30 GHz or higher with small beam diameters. Worst-case tissue temperature elevations were estimated to be as much as 3.6 times higher than ICNIRP's target temperature increases. Consequently, the authors suggest a small modification in the application of the ICNIRP 2020 localized basic restrictions, thereby limiting the worst-case tissue temperature increases to 1.4 times the target value.

dc.description.abstract-fosrctranslation - fr

Les lignes directrices de l'ICNIRP 2020 ont défini un seuil pratique d'élévation de la température pour les effets sur la santé humaine, à savoir le seuil d'effets nocifs sur la santé opérationnels qui constitue la base des restrictions de base sur la puissance absorbée et la densité énergétique. Ces restrictions de base pour les expositions localisées à des fréquences supérieures à 6 GHz ont été évaluées en comparant l'augmentation de température calculée numériquement à l'augmentation de température cible de 2,5 o C, qui est le seuil d'effet nocif sur la santé opérationnel divisé par le facteur de sécurité au travail de 2. Le modèle numérique emploie les niveaux maximaux de puissance absorbée et de densité d'énergie autorisés par la restriction professionnelle de base pour les expositions aux ondes pulsées et continues. Ces analyses ont été effectuées en considérant des modèles à 3 et 4 couches de tissus et une variété de diamètres de faisceau, de fréquences et de durées d'exposition. Les plus petits diamètres de faisceau sont basés sur une étude des largeurs de faisceau théoriquement réalisables à partir de dipôles résonants demi-onde et montrent l'impact de la zone de moyenne sur l'élévation de température calculée. Les résultats ont démontré que les facteurs de sécurité au travail supposés par l'ICNIRP dans la gamme de fréquences supérieure à 6 GHz n'étaient pas suffisamment maintenus pour tous les scénarios d'exposition et en particulier pour les expositions à impulsions courtes à des fréquences de 30 GHz ou plus avec de petits diamètres de faisceau. Dans le pire des cas, les élévations de température des tissus ont été estimées jusqu'à 3,6 fois supérieures aux augmentations de température cibles de l'ICNIRP. Par conséquent, les auteurs suggèrent une légère modification dans l’application des restrictions de base localisées de l’ICNIRP 2020, limitant ainsi les augmentations de température des tissus dans le pire des cas à 1,4 fois la valeur cible.

dc.identifier.doi

https://doi.org/10.1097/HP.0000000000001581

dc.identifier.uri

https://open-science.canada.ca/handle/123456789/1966

dc.language.iso

en

dc.publisher

Lippincott, Williams & Wilkins

dc.subject - en

Health

Health and safety

dc.subject - fr

Santé

Santé et sécurité

dc.subject.en - en

Health

Health and safety

dc.subject.fr - fr

Santé

Santé et sécurité

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Analysis of ICNIRP 2020 Basic Restrictions for Localized Radiofrequency Exposure in the Frequency Range above 6 GHz

dc.type - en

Article

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