Elektromagnetische Felder im Nahbereich im freien Raum und im biologischen Gewebe

Die in DIN/VDE 0848 Teil 2 angegebenen Formeln zur Berechnung der Grenzwerte der elektrischen und magnetischen Ersatzfeldstärken für Personen mit implantierten Herzschrittmachern gelten nur im Fernfeld einer Strahlungsquelle. Da jedoch im Nahfeld besonders hohe Feldstärken auftreten, bedarf die Nahfeldproblematik hinsichtlich der Störspannung am Herzschrittmachereingang dringend einer Klärung. Um ebenfalls einfache Formeln für die Grenzwerte der elektrischen und magnetischen Feldstärken im Nahfeld von Störquellen angeben zu können, muss das Feld mit wenigen Parametern charakterisiert werden. In dem vorliegenden Beitrag wird vorgeschlagen, zur Beschreibung von Nahfeldern eine Taylorzerlegung des Feldes vorzunehmen. Es wird an verschiedenen Beispielen, z. B. an einem Bedienungsplatz in einer Fabrikhalle mit einer dielektrischen Trocknungsvorrichtung gezeigt, daß zur Charakterisierung eines Nahfeldes in einem Volumen VA = d³A die Berücksichtigung der konstanten, linearen, quadratischen und der ersten gemischten Terme ausreichend ist, wenn die Betriebswellenlänge und die Abstände zwischen dem Volumen und der Quelle größer als 2dA sind.

Für die Untersuchung der Störbeeinflussung implantierter Herzschrittmacher bietet sich damit folgende Vorgehensweise an: 1) Ermittlung der Taylorkoeffizienten für die konstanten, linearen, quadratischen und gemischten Terme aus dem gemessenen oder berechneten Nahfeld unter Berücksichtigung von Nebenbedingungen, die sich aus den Maxwellschen Gleichungen ergeben. 2) Berechnung der jedem einzelnen Taylorterm zugeordneten Felder im Körper. 3) Bestimmung der von diesen Einzelfeldern hervorgerufenen Einzel-Störspannungen im Sinne einer "worst case"-Betrachtung. Damit läßt sich angeben, ob die in DIN VDE 0848 vorgeschriebenen maximal erlaubten Störspannungen überschritten werden. Der Vorteil dieser Vorgehensweise ist, daß zur Beurteilung weiterer Betriebplätze hinsichtlich der Sicherheit des Herzschrittmacherträgers nur die Feldverteilung an diesen Plätzen vermessen oder berechnet und deren Taylorkoeffizienten neu bestimmt werden müssen.

Bibliografische Angaben

Titel:  Elektromagnetische Felder im Nahbereich im freien Raum und im biologischen Gewebe. 30 kHz bis 100 MHz - HF-Störspannungen an Herzschrittmachern

Verfasst von:  Hansen, V.; Xu, X.; Kammerer, H.; Eibert, T.

1. Auflage.  Bremerhaven:  Wirtschaftsverlag NW Verlag für neue Wissenschaft GmbH, 1996. 
(Schriftenreihe der Bundesanstalt für Arbeitsschutz: Forschungsbericht , Fb 733)

ISBN: 3-89429-669-0, Seiten: 240, Preis: 19,00 EUR, Papier

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