射頻 (RF) 電磁能和微波輻射用於工業、商業、醫學和研究以及家庭中的各種應用。 在 3 到 3 x 10 的頻率範圍內8 kHz（即 300 GHz）我們很容易識別應用，例如無線電和電視廣播、通信（長途電話、移動電話、無線電通信）、雷達、介電加熱器、感應加熱器、開關電源和計算機顯示器。
高功率 RF 輻射是一種熱能來源，具有加熱對生物系統的所有已知影響，包括燒傷、生殖的暫時性和永久性變化、白內障和死亡。 對於範圍廣泛的射頻，皮膚對熱的感知和熱痛的檢測是不可靠的，因為熱感受器位於皮膚中，不容易感覺到由這些場引起的身體深度加熱。 需要暴露限制來防止射頻場暴露對健康的這些不利影響。
職業接觸
感應加熱
通過施加強交變磁場，可以通過感應加熱導電材料 渦流. 這種加熱用於鍛造、退火、釬焊和焊接。 工作頻率範圍從 50/60 到幾百萬赫茲。 由於產生磁場的線圈尺寸通常很小，因此全身高水平暴露的風險很小； 但是，接觸手的風險可能很高。
電介質加熱
3 至 50 MHz 的射頻能量（主要頻率為 13.56、27.12 和 40.68 MHz）在工業中用於各種加熱過程。 應用包括塑料密封和壓花、膠水乾燥、織物和紡織品加工、木工以及防水油布、游泳池、水床襯墊、鞋、旅行支票夾等各種產品的製造。
文獻中報告的測量結果（Hansson Mild 1980；IEEE COMAR 1990a、1990b、1991）表明，在許多情況下，電和磁 洩漏場 在這些射頻設備附近非常高。 操作者通常是育齡婦女（即 18 至 40 歲）。 在某些職業場合，洩漏場往往很廣泛，導致操作人員全身暴露。 對於許多設備，電場和磁場暴露水平超過了所有現有的 RF 安全準則。
由於這些設備可能會產生非常高的 RF 能量吸收，因此控制從它們發出的洩漏場很有意義。 因此，定期 RF 監測對於確定是否存在暴露問題至關重要。
通訊系統
在大多數情況下，通信和雷達領域的工作人員只會暴露在低水平的場強中。 但是，必須爬上 FM/TV 塔的工人暴露在高強度環境中，因此必須採取安全預防措施。 在互鎖失效且門打開的變送器機櫃附近也可能大量暴露。
醫療照射
射頻能量最早的應用之一是短波透熱療法。 未屏蔽的電極通常用於此，可能導致高雜散場。
最近，RF 場已與靜磁場一起用於 磁共振成像 （核磁共振）。 由於使用的 RF 能量很低，並且場幾乎完全包含在患者外殼內，因此操作員的暴露可以忽略不計。
生物效應
比吸收率（SAR，以瓦特/千克為單位測量）被廣泛用作劑量學，暴露限值可以從 SARs 中得出。 生物體的 SAR 取決於輻射頻率、強度、偏振、輻射源和身體的配置、反射面和身體大小、形狀和電特性等暴露參數。 此外，人體內部的 SAR 空間分佈非常不均勻。 不均勻的能量沉積會導致不均勻的深體加熱，並可能產生內部溫度梯度。 在 10 GHz 以上的頻率下，能量沉積在靠近身體表面的地方。 標準受試者的最大 SAR 出現在大約 70 MHz 處，而當人站立與 RF 地面接觸時出現在大約 30 MHz 處。 在極端溫度和濕度條件下，1 MHz 下 4 至 70 W/kg 的全身 SAR 預計會導致健康人的核心溫度在一小時內升高約 2 ºC。
射頻加熱是一種已被廣泛研究的相互作用機制。 已觀察到小於 1 W/kg 的熱效應，但通常尚未確定這些效應的溫度閾值。 在評估生物效應時必須考慮時間-溫度曲線。
當 RF 加熱既不是充分的機制也不是可能的機制時，也會發生生物效應。 這些影響通常涉及調製射頻場和毫米波長。 已經提出了各種假設，但尚未產生可用於推導人體接觸限值的信息。 有必要了解相互作用的基本機制，因為探索每個 RF 場的特徵生物物理和生物相互作用是不切實際的。
人類和動物研究表明，由於內部組織過熱，射頻場會導致有害的生物效應。 身體的熱傳感器位於皮膚內，不易感覺到身體深處的熱量。 因此，工作人員可能會吸收大量射頻能量，而不會立即意識到洩漏場的存在。 有報導稱，暴露在雷達設備、射頻加熱器和密封器以及無線電電視塔的射頻場中的人員在暴露一段時間後會感到發熱。
幾乎沒有證據表明射頻輻射會引發人類癌症。 然而，一項研究表明它可能在動物中充當癌症促進劑（Szmigielski 等人，1988 年）。 對暴露於 RF 場的人員進行的流行病學研究數量很少，而且通常範圍有限（Silverman 1990；NCRP 1986；WHO 1981）。 前蘇聯和東歐國家對職業暴露工人進行了多項調查（Roberts 和 Michaelson，1985 年）。 然而，這些研究在健康影響方面並不是決定性的。
歐洲 RF 封口機操作員的人類評估和流行病學研究（Kolmodin-Hedman 等人，1988 年；Bini 等人，1986 年）報告說，可能會出現以下具體問題：
- 射頻灼傷或因接觸熱表面而灼傷
- 手和手指麻木（即感覺異常）； 觸覺敏感度受到干擾或改變
- 眼睛刺激（可能是由於含乙烯材料的煙霧）
- 操作員腿部明顯變暖和不適（可能是由於電流通過腿部流向地面）。
手機
個人無線電話的使用正在迅速增加，這導致基站數量的增加。 這些通常位於公共區域。 然而，這些電台對公眾的曝光率很低。 這些系統通常使用模擬或數字技術在 900 MHz 或 1.8 GHz 附近的頻率上運行。 這些手機是小型、低功率的無線電發射器，使用時靠近頭部。 天線輻射的部分功率被頭部吸收。 幻影頭中的數值計算和測量表明 SAR 值可以是幾 W/kg 的量級（進一步參見 ICNIRP 聲明，1996 年）。 公眾對電磁場對健康的危害越來越關注，一些研究項目正在致力於解決這個問題（McKinley 等人，未發表的報告）。 一些關於移動電話使用和腦癌的流行病學研究正在進行中。 迄今為止，只有一項動物研究（Repacholi 等人，1997 年）已發表，該研究的轉基因小鼠每天暴露 1 小時，持續 18 個月，暴露於類似於數字移動通信中使用的信號。 到實驗結束時，43 只暴露的動物中有 101 只患有淋巴瘤，而假暴露組的 22 只動物中有 100 只患有淋巴瘤。 增加具有統計學意義（p > 0.001)。 這些結果不能輕易地解釋為與人類健康相關，需要對此進行進一步研究。
標準和準則
一些組織和政府已經發布了防止過度暴露於 RF 場的標準和指南。 Grandolfo 和 Hansson Mild（1989 年）對全球安全標准進行了審查； 此處的討論僅涉及 IRPA (1988) 和 IEEE 標準 C 95.1 1991 發布的指南。
IRPA (1988) 中介紹了 RF 暴露限制的完整原理。 總而言之，IRPA 指南採用了 4 W/kg 的基本限制 SAR 值，如果超過該值，則認為由於 RF 能量吸收而導致不良健康後果的可能性越來越大。 由於急性接觸低於該水平，沒有觀察到對健康的不利影響。 結合安全係數 0.4 考慮到長期暴露可能產生的後果，XNUMX W/kg 被用作得出職業暴露暴露限值的基本限值。 進一步的安全係數 XNUMX 被納入以得出對公眾的限制。
導出的電場強度暴露限值 (E), 磁場強度 (H) 以及以 V/m、A/m 和 W/m 指定的功率密度2 分別如圖 1 所示。 E 和 H 場在 100 分鐘內取平均值，建議瞬時暴露量不超過時間平均值的 200 倍以上。此外，人體對地電流不應超過 XNUMX 毫安。
圖 1. IRPA (1988) 電場強度 E、磁場強度 H 和功率密度的暴露限值
IEEE 於 95.1 年制定的標準 C 1991 給出了職業暴露（受控環境）的限值，即一個人整個身體的平均 SAR 為 0.4 W/kg，任何一克的峰值 SAR 為 8 W/kg組織 6 分鐘或更長時間。 暴露於一般公眾（不受控制的環境）的相應值對於全身 SAR 為 0.08 W/kg，對於峰值 SAR 為 1.6 W/kg。 人體對地電流在受控環境中不應超過 100 mA，在不受控環境中不應超過 45 mA。 （有關詳細信息，請參閱 IEEE 1991。）導出的限制如圖 2 所示。
圖 2. IEEE (1991) 對電場強度 E、磁場強度 H 和功率密度的暴露限值
有關射頻場和微波的更多信息可以在例如 Elder 等人的著作中找到。 1989 年，格林 1992 年，以及波爾克和波斯托 1986 年。