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四、电磁波生物效应机制
    来源:辈宠网

电磁波是由交变电场和磁场在空间传播而形成。电磁波波长越短,其量子能量亦越大,但就电磁波中最短的毫米波或亚毫米波(丝米波)而言,其能量尚不足以使分子发生电离,故仍属于非电离辐射。

电磁波当其与生物体相互作用,可以为生物体物质所吸收,并随进入物质深度,其强度将逐渐减弱。

电磁波进入机体深度与许多因素有关:如电磁波的波段、电流形式(是持续波式或脉冲波式)、电磁波进入机体角度(入射角)、组织含水量与组织类别、组织的介电常数与电导率等。

电磁波由空气进入机体,由于机体各种组织介电常数与电导率完全不同于空气,因此电磁波在机体表面还会发生反射、散射,只有部分能量进入组织之中。且其场强、波长、波的传导方向均会发生变化。

根据Schwan的报道资料,虽然机体组织的介电常数对电磁场关系密切,但大体上讲,随着电磁场频率的增加,生物组织的介电常数会有所下降。生物组织中的电解质与水是主要参与反应的物质。拿组织的含水量来讲(包括生物年龄上的差异,生物如人,平均身体的含水量随增龄而逐渐减少,10岁男性及女性含水量为总体重的58.9%、57.3%;而60岁时降至51.5%、45.5%),血液、脑脊液含水量高于90%,皮肤、肌肉等组织含水量约80%,即使含水量最少的组织如骨、脂肪也大约含有约50%水分。一般来讲,含水量较低的组织,其介电常数均低于含水量高的组织。介电常数下降,电导率上升。生物组织的介电常数与电导率也明显的受组织温度的影响,从而影响电磁波在组织内的传播与吸收。一定功率密度的电磁波作用于机体物质可以引起该组织内的温度的上升(热效应),反过来温度上升又可影响电磁波在组织内的传导,因此电磁波在体内的穿透深度一定程度随时间迁移也是可变的。

电磁波的波段与生物效应有着密切关系,一般讲其生物效应随波长增加而递减(表6-27-18和表6-27-19)。

表6-27-18 不同毫米波频率穿透人皮肤的深度

频率(GHz)穿透皮肤深度等(mm)
30

60

100

150

200

250

300

0.780

0.426

0.318

0.271

0.244

0.238

0.231

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