อัตราการดูดซับเฉพาะ ( SAR ) เป็นการวัดอัตราที่พลังงานถูกดูดซับต่อหน่วยมวลโดยร่างกายมนุษย์เมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุ (RF) โดยนิยามว่าเป็นพลังงานที่ถูกดูดซับต่อมวลของเนื้อเยื่อและมีหน่วยเป็นวัตต์ต่อกิโลกรัม (W/kg) ^{[ 1 ]}

โดยปกติแล้วค่า SAR จะคำนวณเฉลี่ยจากทั้งร่างกาย หรือจากปริมาณตัวอย่างเล็กๆ (โดยทั่วไปคือเนื้อเยื่อ 1 กรัม หรือ 10 กรัม) ค่าที่ระบุจะเป็นค่าระดับสูงสุดที่วัดได้ในส่วนของร่างกายที่ศึกษา เมื่อเทียบกับปริมาณหรือมวลที่ระบุไว้

ค่า SAR สำหรับพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถคำนวณได้จากสนามไฟฟ้าภายในเนื้อเยื่อ ดังนี้

${\displaystyle {\text{SAR}}={\frac {1}{V}}\int _{\text{sample}}{\frac {\sigma (\mathbf {r} )|\mathbf {E} (\mathbf {r} )|^{2}}{\rho (\mathbf {r} )}}\,d\mathbf {r} ,}$

ที่ไหน

${\displaystyle \sigma }$ค่าการนำไฟฟ้าของตัวอย่างคือค่าใด

${\displaystyle E}$คือค่า RMSของสนามไฟฟ้า

${\displaystyle \rho }$คือ ความหนาแน่นของตัวอย่าง

${\displaystyle V}$คือปริมาตรของตัวอย่าง

SAR วัดการสัมผัสกับสนามระหว่าง 100 kHz และ 10 GHz (ที่รู้จักกันในชื่อคลื่นวิทยุ) ^{[ 2 ]}โดยทั่วไปจะใช้ในการวัดพลังงานที่ดูดซับจากโทรศัพท์มือถือและระหว่าง การสแกน MRIค่าที่ได้ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของส่วนของร่างกายที่สัมผัสกับพลังงาน RF และตำแหน่งและรูปทรงเรขาคณิตที่แน่นอนของแหล่งกำเนิด RF ดังนั้นจึงต้องทำการทดสอบกับแหล่งกำเนิดเฉพาะแต่ละแหล่ง เช่น รุ่นโทรศัพท์มือถือ และในตำแหน่งที่ตั้งใจจะใช้งาน

ในการวัดค่า SAR จากโทรศัพท์มือถือ จะต้องวางโทรศัพท์แนบกับแบบจำลองศีรษะมนุษย์ ("หุ่นจำลอง SAR") ในท่าสนทนา จากนั้นจะวัดค่า SAR ณ ตำแหน่งที่มีอัตราการดูดซับสูงสุดในศีรษะทั้งหมด ซึ่งในกรณีของโทรศัพท์มือถือ มักจะอยู่ใกล้กับเสาอากาศของโทรศัพท์มากที่สุด การวัดจะทำในตำแหน่งต่างๆ ทั้งสองด้านของศีรษะ และที่ความถี่ต่างๆ ซึ่งแสดงถึงย่านความถี่ที่อุปกรณ์สามารถส่งสัญญาณได้ ขึ้นอยู่กับขนาดและความสามารถของโทรศัพท์ อาจจำเป็นต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมเพื่อจำลองการใช้งานอุปกรณ์ขณะวางใกล้กับร่างกายและ/หรือแขนขาของผู้ใช้ รัฐบาลต่างๆ ได้กำหนดระดับ SAR สูงสุดสำหรับพลังงานคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากอุปกรณ์เคลื่อนที่ไว้แล้ว:

• สหรัฐอเมริกา : FCCกำหนดให้โทรศัพท์ที่วางจำหน่ายต้องมีระดับ SAR ไม่เกิน 1.6  วัตต์ต่อกิโลกรัม (W/kg) โดยคำนวณจากปริมาตรที่มีมวล 1 กรัมของเนื้อเยื่อที่ดูดซับสัญญาณได้มากที่สุด
• สหภาพยุโรป : CENELECกำหนดขีดจำกัด SAR ภายในสหภาพยุโรป โดยยึดตาม มาตรฐาน IECสำหรับโทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์พกพาอื่นๆ ขีดจำกัด SAR คือ 2 วัตต์/กิโลกรัม โดยเฉลี่ยจากเนื้อเยื่อ 10 กรัมที่ดูดซับสัญญาณได้มากที่สุด ( IEC 62209-1 )

ค่า SAR ขึ้นอยู่กับขนาดของปริมาตรเฉลี่ยเป็นอย่างมาก หากไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับปริมาตรเฉลี่ยที่ใช้ จะไม่สามารถเปรียบเทียบค่าที่วัดได้ต่าง ๆ ได้ ดังนั้น ค่า SAR ของยุโรปสำหรับ 10 กรัม ควรเปรียบเทียบกันเอง และค่า SAR ของอเมริกาสำหรับ 1 กรัม ควรเปรียบเทียบกันเองเท่านั้น ในการตรวจสอบค่า SAR บนโทรศัพท์มือถือของคุณ ให้ดูเอกสารประกอบที่มาพร้อมกับโทรศัพท์ กด *#07# (ใช้ได้เฉพาะบางรุ่น) หรือไปที่เว็บไซต์ของผู้ผลิต

สำหรับการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าข้อจำกัด (ที่อธิบายไว้ในIEC 60601-2-33 ) นั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย:

หมายเหตุ : เวลาเฉลี่ย 6 นาที

(a) ค่า SAR เฉพาะจุดถูกกำหนดโดยพิจารณาจากมวล 10 กรัม

(b) ขีดจำกัดจะเปลี่ยนแปลงไปตามอัตราส่วน "มวลของผู้ป่วยที่สัมผัส / มวลของผู้ป่วย"

โหมดการทำงานปกติ: ค่า SAR ของร่างกายบางส่วน = 10 วัตต์/กก. − (8 วัตต์/กก. × มวลผู้ป่วยที่ได้รับรังสี / มวลผู้ป่วย)

ระดับควบคุมที่ 1: ค่า SAR ของร่างกายบางส่วน = 10 W/kg − (6 W/kg × มวลผู้ป่วยที่ได้รับรังสี / มวลผู้ป่วย)

(c) ในกรณีที่วงโคจรอยู่ในบริเวณของขดลวดส่งสัญญาณ RF ขนาดเล็กในพื้นที่ ควรระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจำกัดอยู่ที่ 1 องศาเซลเซียส

ขีดจำกัด SAR ที่กำหนดโดยกฎหมายไม่ได้คำนึงถึงว่าร่างกายมนุษย์มีความไวเป็นพิเศษต่อกำลังสูงสุดหรือความถี่ที่ทำให้เกิดผลกระทบต่อการได้ยินจากคลื่นไมโครเวฟ [ ^{3 ] [ 4 ] Frey}รายงานว่าผลกระทบต่อการได้ยินจากคลื่นไมโครเวฟเกิดขึ้นที่ความหนาแน่นของกำลังเฉลี่ย 400 μW/cm² ^ซึ่งต่ำกว่าขีดจำกัด SAR (ตามที่กำหนดโดยข้อบังคับของรัฐบาล) มาก^{[ 3 ]}

หมายเหตุ:

เมื่อเปรียบเทียบกับการสัมผัสในระยะสั้นที่ค่อนข้างเข้มข้นดังที่กล่าวมาข้างต้น สำหรับการสัมผัสสิ่งแวดล้อมในระยะยาวของประชาชนทั่วไป จะมีขีดจำกัดเฉลี่ย 0.08 W/kg ทั่วทั้งร่างกาย^{[ 2 ]}ค่า SAR เฉลี่ยทั่วทั้งร่างกายที่ 0.4 W/kg ได้รับการเลือกให้เป็นข้อจำกัดที่ให้การป้องกันที่เพียงพอสำหรับการสัมผัสในที่ทำงาน มีการเพิ่มปัจจัยความปลอดภัยอีก 5 เท่าสำหรับการสัมผัสของประชาชนทั่วไป ทำให้ค่า SAR เฉลี่ยทั่วทั้งร่างกายมีขีดจำกัดที่ 0.08 W/kg

คู่มือของ FCC เรื่อง "อัตราการดูดซับเฉพาะ (SAR) สำหรับโทรศัพท์มือถือ: ความหมายสำหรับคุณ" หลังจากที่ได้อธิบายถึงข้อจำกัดของค่า SAR แล้ว ก็ได้สรุปใจความสำคัญไว้ดังนี้:

โทรศัพท์มือถือทุกเครื่องต้องเป็นไปตามมาตรฐานการสัมผัสคลื่นวิทยุของ FCC ซึ่งกำหนดไว้ในระดับที่ต่ำกว่าระดับที่การทดสอบในห้องปฏิบัติการระบุ และผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์และชีววิทยาส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่าอาจเกิดผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์ สำหรับผู้ใช้ที่กังวลเกี่ยวกับความเพียงพอของมาตรฐานนี้ หรือผู้ที่ต้องการลดการสัมผัสลงอีก วิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการลดการสัมผัสคือการถือโทรศัพท์มือถือให้ห่างจากศีรษะหรือลำตัว และใช้ลำโพงหรืออุปกรณ์เสริมแบบแฮนด์ฟรี มาตรการเหล่านี้โดยทั่วไปจะมีผลกระทบต่อการดูดซับพลังงานคลื่นวิทยุมากกว่าความแตกต่างเล็กน้อยในค่า SAR ระหว่างโทรศัพท์มือถือแต่ละเครื่อง ซึ่งในกรณีใดๆ ก็ตาม ถือเป็นการเปรียบเทียบการสัมผัสคลื่นวิทยุที่ไม่น่าเชื่อถือสำหรับผู้บริโภค เนื่องจากมีตัวแปรในการใช้งานของแต่ละบุคคล^{[ 5 ]}

เพื่อค้นหาข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้และกลไกการปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (EMF) ค่า SAR ขั้นต่ำ (หรือความเข้ม) ที่อาจมีผลทางชีวภาพ (MSBE) จะมีค่ามากกว่าการศึกษาสนามที่มีความเข้มสูง การศึกษาดังกล่าวอาจช่วยให้เข้าใจถึงเกณฑ์ของผลกระทบจากรังสีที่ไม่ก่อให้เกิดไอออนและความสามารถของเซลล์ (เช่นการตอบสนองต่อออกซิเดชัน ) นอกจากนี้ ยังมีแนวโน้มที่จะลดความซับซ้อนของเป้าหมายการปฏิสัมพันธ์ของ EMF ในการเพาะเลี้ยงเซลล์โดยการลดกำลังการสัมผัส ซึ่งอย่างน้อยก็ช่วยลดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิโดยรวม พารามิเตอร์นี้อาจแตกต่างกันไปตามกรณีที่กำลังศึกษาและขึ้นอยู่กับสภาพทางกายภาพและชีวภาพของเป้าหมายที่สัมผัส^{[ 6 ]}

ข้อบังคับFCCสำหรับ SAR อยู่ใน47 CFR 1.1307(b), 1.1310, 2.1091, 2.1093และยังมีการกล่าวถึงในOET Bulletin No. 56 เรื่อง " คำถามและคำตอบเกี่ยวกับผลกระทบทางชีวภาพและอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุ " ^{[ 7 ]}

อัตราการดูดซับพลังงานจำเพาะ (SAR) โดยเฉลี่ยทั่วทั้งร่างกายหรือบางส่วนของร่างกาย ถูกกำหนดให้เป็นอัตราที่พลังงานถูกดูดซับต่อหน่วยมวลของเนื้อเยื่อในร่างกาย และแสดงในหน่วยวัตต์ต่อกิโลกรัม (W/kg)

ค่า SAR ของร่างกายทั้งหมดถือเป็นมาตรวัดที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในการเชื่อมโยงผลกระทบทางความร้อนที่ไม่พึงประสงค์กับการสัมผัสคลื่นวิทยุ^{[ 8 ]}

กฎหมายในสหภาพยุโรปรวมถึงคำสั่ง 2013/35/EU ของรัฐสภายุโรปและสภาเมื่อวันที่ 26 มิถุนายน 2013 ว่าด้วยข้อกำหนดขั้นต่ำด้านสุขภาพและความปลอดภัยเกี่ยวกับการสัมผัสของคนงานต่อความเสี่ยงที่เกิดจากตัวแทนทางกายภาพ (สนามแม่เหล็กไฟฟ้า) (คำสั่งเฉพาะที่ 20 ตามความหมายของมาตรา 16(1) ของคำสั่ง 89/391/EEC) และยกเลิกคำสั่ง 2004/40/EC ในภาคผนวก III "ผลกระทบทางความร้อน" สำหรับ "ค่าขีดจำกัดการสัมผัสและระดับการดำเนินการในช่วงความถี่ตั้งแต่ 100 kHz ถึง 300 GHz" ^{[ 9 ]}

• การให้ความร้อนด้วยไดอิเล็กทริก
• รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและสุขภาพ

• อัตราการดูดซับเฉพาะ (SAR) สำหรับโทรศัพท์มือถือณคณะกรรมการกำกับดูแลกิจการสื่อสารแห่ง สหรัฐอเมริกา (FCC)
  • "การประเมินการปฏิบัติตามแนวทางของ FCC สำหรับการสัมผัสคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุของมนุษย์" (ภาคผนวก C ของ OET Bulletin 65) มิถุนายน 2544; เอกสารทางเทคนิคโดยละเอียดเกี่ยวกับการวัดค่า SAR
• สนามแม่เหล็กไฟฟ้าและสุขภาพของประชาชนในองค์การอนามัยโลก (WHO)
• "ข้อมูลอัปเดตเกี่ยวกับมาตรฐานการค้นหาและกู้ภัย (SAR) และข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับการประเมิน SAR"บน เว็บไซต์ ETS-Lindgren (ลิงก์ Archive.org) เมษายน 2548
• ตัวอย่างรายงาน SAR โดยละเอียดจากเว็บไซต์ FCC (สำหรับApple iPod Touch รุ่นที่ 4 ) ซึ่งเผยแพร่บนเว็บไซต์ของบุคคลที่สาม
• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ SAR จากผู้ผลิต
  • แอปเปิล
  • ซัมซุง
  • โซนี่
  • หัวเว่ย
• ข้อบังคับของ FCC
• เอกสารเผยแพร่ OET ฉบับที่ 56 เรื่อง " คำถามและคำตอบเกี่ยวกับผลกระทบทางชีวภาพและอันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุ "