Entwicklung und Anwendung von Verfahren zur Bestimmung der Exposition gegenüber nichtionisierender Strahlung mit Frequenzen im Terahertzbereich - Vorhaben 3610S80001

Abstract

Die Projektergebnisse zeigen Möglichkeiten und Grenzen auf, die Exposition gegenüber nichtionisierender Strahlung mit Frequenzen im Terahertzbereich zu bestimmen. Perspektivisch kann eine zunehmende Nutzung dieses hohen Frequenzbereichs für unterschiedliche Anwendungen angenommen werden. Aktuelle Sicherheitsscanner, die im Fokus des öffentlichen Interesses stehen, arbeiten mit den einfacher und kostengünstiger zu erzeugenden Mikro- oder Millimeterwellen. Die Immissionsmesstechnik für Terahertzstrahlung befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium: Es existieren vor allem Laborverfahren zur Quellencharaktierisierung. Mit computergestützten numerischen Verfahren können Eindringen und Absorption der THz-Strahlung in den Körper (aber auch allgemein in biologisches Gewebe) simuliert und darauf aufbauend Expositionen abgeschätzt werden. Verfahren dieser Art ermöglichen es, eine begleitende Dosimetrie für Forschungsvorhaben zur Wirkungsforschung bereitzustellen. Für den Personenschutz haben die Daten zunächst mittelbare Bedeutung, weil die einschlägigen Richtlinien (ICNIRP, EU) in dem fraglichen Frequenzbereich keinen direkten Bezug auf körperinterne Größen nehmen: Die SAR wird aktuell zum Beispiel nur bis 10 GHz als die zu begrenzende Größe empfohlen. Die Absorptionsdaten dienen aber zur Abschätzung der erwartbaren Temperaturerhöhungen in den absorbierenden Geweben. Die Betrachtungen können dabei auf körperoberflächennahe Gewebe (Haut) beschränkt bleiben. Die geringe Eindringtiefe von THz-Strahlung (< 1mm) hat sich in den Untersuchungen bestätigt. Unsicherheiten bestehen vor allem bei den für die Simulationsrechnungen anzunehmenden elektrischen und dielektrischen Gewebeeigenschaften.