ვერიკო ჯელაძე

 წინამდებარე კვლევის მიზანია მობილური ტელეფონების დიპოლური ანტენების თავისუფალ სივრცესთან შეთანხმების შესწავლა ადამიანის ხელის (თითების) სხვადასხვა პოზიციით ადამიანის თავისა და ხელის სხვადასხვა პოზიციის შემთხვევაში; იმის გამო, რომ ხელი, რომელსაც უჭირავს მობილური ტელეფონი, შთანთქავს გამოსხივებული ენერგიის დიდ ნაწილს EMF ზემოქმედების პროცესში და, შესაბამისად, გავლენას ახდენს ანტენის შეთანხმების პირობებზე, ძალიან მნიშვნელოვანი იყო SAR მნიშვნელობების შეფასება ადამიანის თავში და SAR-სა და S11 კოეფიციენტს (ანტენის შეთანხმების პარამეტრი) შორის დამოკიდებულების გამოკვლევა. ასევე შესწავლილია EM ველები ახლო და შორ ზონებში და გადასხივებული სიმძლავრე. რიცხვითი სიმულაცია ხორციელდება ადამიანის თავისა და ხელის რეალისტურ არაერთგვაროვან მოდელებზე FDTD (დროის არეში სასრული სხვაობის) მეთოდით 2100 MHz სტანდარტულ სიხშირეზე.

 ამ კვლევაში შესწავლილია მობილური ტელეფონებით დასხივების გავლენა ადამიანის ერთგვაროვან მოდელზე, რომელიც მდებარეობს მანქანაში. შემოთავაზებული კვლევის ერთ-ერთი სიახლეა დედამიწის ზედაპირის გავლენის გათვალისწინება მანქანის ქვეშ EM ველის ფორმირებაზე მის შიგნით. შესწავლილია შიდა ველი და მისი გაძლიერება მანქანის კედლებით, რომლებიც რიგ შემთხვევებში მოქმედებს როგორც რეზონატორი. პრობლემა რიცხობრივად ამოსხნილია დამხმარე გამომსხივებლების მეთოდის გამოყენებით. რიცხვითი სიმულაციები განხორციელდა 450, 900, 1800 [MHz] სტანდარტულ საკომუნიკაციო სიხშირეებზე. მიღებულმა შედეგებმა აჩვენა მანქანის შიგნით რეზონანსული მოვლენების არსებობა.

ეს ნაშრომი წარმოადგენს ადამიანის EM დასხივების გამოკვლევას ხელის არსებობის გათვალისწინებით, რომელსაც უჭირავს ტელეფონი. ბავშვის არაერთგვაროვანი მოდელი გამოიყენებოდა RF ენერგიის ზემოქმედების ქვეშ მყოფი თავის ქსოვილების თერმული სიმულაციისთვის 900 MHz, 1900 MHz და 3700 MHz სიხშირეებზე. შემოთავაზებული კვლევის მიზანია შესწავლა, თუ როგორ შეიძლება თავისა და ხელის (თითების) პოზიციებმა (რომელიც იმყოფება ტელეფონის ანტენის ახლო ველში) გავლენა მოახდინოს SAR-ის პიკურ მნიშვნელობებზე და თავის ქსოვილებში ტემპერატურის მატებაზე, რაც გამოწვეულია EM ველის ენერგიის შთანთქმით. შესწავლილია 1 მმ და 10 მმ დისტანციები ტელეფონიდან ბავშვის თავის მოდელამდე. რიცხვითი სიმულაციები ხორციელდება დროის არეში სასრული სხვაობის (FDTD) მეთოდით. მიღებული შედეგები წარმოდგენილია და გაანალიზებულია.

 ამ კვლევის მიზანია საბაზო სადგურის ანტენის მიერ გამოსხივებული EM გამოსხივების ზეგავლენის გამოკვლევა მანქანაში მდებარე ადამიანის ერთგვაროვან მოდელზე და მანქანის შიგნით შესაძლო რეზონანსული ველების შესწავლა მიწის არსებობის გათვალისწინებით. სტანდარტული სიხშირეები: 450, 900, 1800 [MHz] შერჩეულია რიცხვითი ექსპერიმენტებისთვის. ამოცანები შესწავლილია მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი დამხმარე გამომსხივებლების მეთოდზე (MAS) დაფუძნებული პროგრამული პაკეტის გამოყენებით. რიცხვითი სიმულაციების შედეგები წარმოდგენილი და გაანალიზებულია.

 შემოთავაზებული კვლევის მიზანია გამოიკვლიოს მობილური ტელეფონის EM გამოსხივების ზეგავლენა ადამიანზე, როდესაც ის მდებარეობს მანქანის შიგნით და შეისწავლოს მანქანაში შესაძლო რეზონანსული ველების არსებობა. ჩვენ გამოვიკვლიეთ რამდენიმე შემთხვევა, როდესაც მობილური ტელეფონის მქონე ადამიანი მდებარეობს მანქანის შიგნით და ასევე შემთხვევა, როდესაც EM წყარო არის საბაზო სადგურის ანტენა, რომელიც მდებარეობს გარეთ, 450 MHz, 900 MHz და 1800 MHz სიხშირეებზე. ამოცანები ამოსხნილია დამხმარე გამომსხივებლების მეთოდის (MAS) გამოყენებით. რიცხვითმა შედეგებმა აჩვენა რეზონანსული მოვლენების და მაღალი რეაქტიული ველის (მდგარი ტალღების) არსებობა რამდენიმე სცენარში, რაც იწვევს უფრო მაღალ SAR-ს ადამიანის ქსოვილებში და შეიძლება საშიში იყოს ადამიანის ჯანმრთელობისთვის.

 ამ სტატიაში კვლევის მთავარი მიზანია EM დასხივების ზემოქმედების გამოიკვლევა მანქანაში მდებარე ადამიანის ერთგვაროვან მოდელზე და შესაძლო რეზონანსული ველების შესწავლა. ეს პრობლემა ძალიან აქტუალურია, რადგან ზოგიერთ შემთხვევაში ველის წყარო მდებარეობს მგრძნობიარე ქსოვილების სიახლოვეს. ჩვენ გამოვიკვლიეთ რამდენიმე შემთხვევა, როდესაც მობილური ტელეფონის მქონე ადამიანი მდებარეობს მანქანის შიგნით და ასევე შემთხვევა, როდესაც EM წყარო არის საბაზო სადგურის ანტენა. ამოცანები გადაჭრილია დამხმარე გამომსხივებლების მეთოდის (MAS) გამოყენებით მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი პროგრამის პაკეტით, რომელიც შექმნილია ამ კონკრეტული ამოცანების რიცხვითი ექსპერიმენტების განსახორციელებლად. წარმოდგენილია და გაანალიზებულია რიცხვითი ექსპერიმენტის შედეგები.

 ეს ნაშრომი წარმოადგენს ადამიანის დასხივების სიმულაციურ კვლევას, რომელიც ითვალისწინებს ხელის არსებობას, ტელეფონის დაჭერას და ზოგიერთ რეზონანსულ ეფექტს ოთახის კედლების არსებობის გამო. ამ კვლევის მოტივაცია არის ახლო ზონაში ველზე ხელის გავლენის გათვალისწინების აუცილებლობა დასხივების ბუნების სწორად გასაგებად. ცნობილია, რომ ზოგიერთი სიხშირისთვის ოთახები რკინაბეტონის შენობებში რეზონანსულია EM ველისთვის. მდგარი ტალღები შეიძლება შეიქმნას რამდენჯერმე მეტი ველის მნიშვნელობებით ვიდრე დაცემული ველის მნიშვნელობა. ერთ-ერთი პარამეტრი, რომელიც გასათვალისწინებელია რეზონანსული ეფექტების შესწავლისთვის არის ცვლადი კედლის გამჭვირვალობა. ჩვენ გამოვიკვლიეთ რამდენიმე შემთხვევა, როდესაც მობილური ტელეფონის მქონე ადამიანი მდებარეობს ოთახის შიგნით და გარეთ და ასევე შემთხვევა, როდესაც EM წყარო არის საბაზო სადგურის ანტენა. ამოცანა გადაჭრილია დამხმარე წყაროების მეთოდის გამოყენებით მომხმარებლისთვის მოსახერხებელი პროგრამის პაკეტით, რომელიც შექმნილია ამ კონკრეტული პრობლემის რიცხვითი ექსპერიმენტებისთვის. გამოთვლების დროს გათვალისწინებულია ადამიანის მდებარეობისა და შენობის კედლის გამჭვირვალობის პარამეტრების რამდენიმე შემთხვევა. წარმოდგენილია და გაანალიზებულია რიცხვითი ექსპერიმენტის შედეგები.

 შემოთავაზებული კვლევის მთავარი მიზანი და სიახლეა მობილური ტელეფონის EM დასხივების თერმული ზემოქმედების შესწავლა ქალის არაერთგვაროვანი მოდელებისთვის ხელის (თითების) სხვადასხვა პოზიციის შემთხვევაში, მობილური ტელეფონის დაჭერისას, 900 MHz, 1900 MHz და 3700 MHz სიხშირეებზე. ამ სამუშაოს მოტივაცია არის ხელის გავლენის, მისი პოზიციისა და ტელეფონის პოზიციის გათვალისწინების აუცილებლობა ახლო ველზე დასხივების ბუნების სწორად გასაგებად. რიცხვითი სიმულაციები ხორციელდება დროის არეში სასრული სხვაობების (FDTD) მეთოდის გამოყენებით, რათა შეფასდეს შთანთქმის კუთრი კოეფიცინეტი (SAR) და ტემპერატურის მატება, რომელიც გამოწვეულია ადამიანის ქსოვილებში EM ველის ენერგიის შთანთქმით. მიღებული შედეგები წარმოდგენილია და გაანალიზებულია ქვემოთ.

ამ სტატიაში შესწავლილია მობილური საკომუნიკაციო სისტემის საბაზო სადგურის გამოსხივების ზემოქმედება შენობის შიგნით მდებარე ადამიანის მოდელზე. შესწავლილია შიდა ველი და მისი გაძლიერება შენობის, როგორც რეზონატორის მიერ. პრობლემა ამოხსნილია დამხმარე გამომსხივებლების მეთოდის გამოყენებით შექმნილი პროგრამული პაკეტით რიცხვითი ექსპერიმენტებისთვის. განხილულია ადამიანის მდებარეობისა და შენობის კედლის გამჭვირვალობის პარამეტრების რამდენიმე შემთხვევა და წარმოდგენილია რიცხვითი ექსპერიმენტის შედეგები.

ამ ნაშრომის მოტივაციაა ადამიანის სხეულზე ფონური EM ველის (უკაბელო კავშირის სიხშირეებზე) გავლენის შესწავლა. ჩვენ გამოვიკვლიეთ EM ველის განაწილება დახურულ, ნახევრად ღია და ღია გეომეტრიებში ადამიანის მოდელის არსებობით. ჩვენ შევისწავლეთ EM ტალღის ველის ბუნება რამდენიმე დიდი სცენარისთვის, ადამიანის სხეულის გარშემო არსებულ ობიექტებთან ურთიერთქმედების გათვალისწინებით. გარდა ამისა, ჩვენ გვაინტერესებს გამოსხივების დიაგრამის დამოკიდებულება მომხმარებლის პოზიციაზე, მობილურის პოზიციაზე და ფანჯრის მდებარეობაზე შესწავლილი გეომეტრიისთვის. ჩვენ განვიხილავთ რამდენიმე შემთხვევას EM წყაროს სხვადასხვა პოზიციით და სხვადასხვა გამჭვირვალობის კოეფიციენტების მქონე ნახევრად დახურული გეომეტრიების ზედაპირებისთვის. ნაშრომში განსაკუთრებული ყურადღება ეთმობა ზედაპირის გამჭვირვალობის ცვლილების მოდელირების მეთოდოლოგიას. ამ ნაშრომში აღწერილია ალგორითმი, რომელიც დაფუძნებულია MAS მეთოდზე, რომელიც გამოიყენება ნახევრად ღია გეომეტრიებზე. გარკვეულ სიხშირეებზე და ზედაპირის გამჭვირვალობის შემთხვევაში რეზონანსული მოვლენებისის გამო, მდგარი EM ველის სიდიდე ხდება უკიდურესად მაღალი და ეს არის მაღალი SAR მნიშვნელობების მიზეზი. ნაშრომში წარმოდგენილია გამოთვლების შედეგები ძირითადად სხვადასხვა უკაბელო კავშირის სიხშირეებზე.

ეს ნაშრომი წარმოადგენს ადამიანის EM დასხივების გამოკვლევას ხელის არსებობის გათვალისწინებით, რომელსაც უჭირავს ტელეფონი. ბავშვის არაერთგვაროვანი მოდელი გამოიყენებოდა RF ენერგიის ზემოქმედების ქვეშ მყოფი თავის ქსოვილების თერმული სიმულაციისთვის 900 MHz, 1900 MHz და 3700 MHz სიხშირეებზე. შემოთავაზებული კვლევის მიზანია შესწავლა, თუ როგორ შეიძლება თავისა და ხელის (თითების) პოზიციებმა (რომელიც იმყოფება ტელეფონის ანტენის ახლო ველში) გავლენა მოახდინოს SAR-ის პიკურ მნიშვნელობებზე და თავის ქსოვილებში ტემპერატურის მატებაზე, რაც გამოწვეულია EM ველის ენერგიის შთანთქმით. შესწავლილია 1 მმ და 10 მმ დისტანციები ტელეფონიდან ბავშვის თავის მოდელამდე. რიცხვითი სიმულაციები ხორციელდება დროის არეში სასრული სხვაობის (FDTD) მეთოდით. მიღებული შედეგები წარმოდგენილია და გაანალიზებულია.

ამ ნაშრომში აღწერილია ნახევრად ღია გეომეტრიის შიგნით ადამიანის სხეულზე დიფრაქციის ამოცანის ამოხსნის მიდგომა.

ამ ნაშრომში წარმოდგენილია ახალი რიცხვითი მოდელი RF ენერგიის ზემოქმედების ქვეშ მყოფი ადამიანის სხეულის ქსოვილებში თბოცვლის მოდელირებისთვის. იგი ეფუძნება რეალისტური სისხლძარღვთა ქსელის აგების ახალ ალგორითმს, სისხლის ნაკადის სიჩქარის განაწილების ახალ მოდელს და ქსოვილში ბიო-სითბოს განტოლების ამოხსნის მიდგომას ცვლადი და თავდაპირველად უცნობი სისხლის ტემპერატურის განაწილებით. მიღებული შედეგები აჩვენებს შედარებით განსხვავებას ახალ და ჩვეულებრივ მოდელებს შორის. სამომავლო გეგმები მოიცავს სისხლის მიმოქცევის გათვალისწინებას მთლიან სხეულზე დასხივების შესასწავლად.

ამ ნაშრომის მიზანია ახსნას ზოგიერთი არათანმიმდევრული შედეგი, რომელიც მიღებულია EM დასხივების რიცხვითი სიმულაციებისა, ტემპერატურის მატებისა და SAR-ის გაზომვების დროს. MMF II პროექტის კუთხით კვლევის დასრულების შემდეგ აშკარა გახდა, რომ ამ პრობლემის გაგება ბოლომდე არ არის დასრულებული და უნდა გავითვალისწინოთ რამდენიმე დამატებითი ასპექტი. ერთ-ერთი მათგანია ხელის არსებობა, რომელიც განხილულია ლიტერატურაში [2]. სხვა პარამეტრი არის ანტენის შეთანხმება.

 წარმოდგენილია ხელოვნური სისხლძარღვების ქსელების აგების ახალი ალგორითმი და ქსოვილში თბოცვლის სიმულაციის ახალი მიდგომა. ალგორითმი აგებს როგორც არტერიული, ისე ვენური ქსელების დისკრეტულ სამგანზომილებიან გეომეტრიულ გამოსახულებებს. ალგორითმის მთავარი მახასიათებელია ის, რომ ზრდა იწყება ძირეული წერტილებიდან და მას შეუძლია იმუშაოს ნებისმიერი ჩაკეტილ გეომეტრიაში. შემოთავაზებული მეთოდის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ სისხლის მიმოქცევა ძირითადად ხდება კაპილარებში. წარმოდგენილია სისხლის სიჩქარის ვექტორული ველის აგების ორი განსხვავებული მეთოდი ქსოვილის კაპილარული სისხლის ნაკადის ვექტორებით. ის საჭიროა ზუსტი თერმული ანალიზისთვის მოდიფიცირებული ბიო-სითბოს განტოლების გამოყენებით, რათა უზრუნველყოს ქსოვილებში თბოცვლის უკეთესი პროგნოზირება RF ენერგიით დასხივებისას.

დისერტაციის რეცენზირება

სამაგისტრო ნაშრომების ხელმძღვანელობა

სადოქტორო თემის ხელმძღვანელობა/თანახელმძღვანელობა

უცხოურ ენებზე მონოგრაფიის სამეცნიერო რედაქტირება

ქართულ ენაზე მონოგრაფიის სამეცნიერო რედაქტირება

რეფერირებული ან პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის მთავარი რედაქტორობა

სამეცნიერო პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის რეცენზენტობა

რეფერირებული სამეცნიერო ან პროფესიული ჟურნალის/ კრებულის სარედაქციო კოლეგიის წევრობა

საერთაშორისო ორგანიზაციის მიერ მხარდაჭერილ პროექტში/გრანტში მონაწილეობა

სახელმწიფო ბიუჯეტის სახსრებით მხარდაჭერილ პროექტში/ გრანტში მონაწილეობა

პატენტის ავტორობა

უფლება ქართულ ან უცხოურ სასაქონლო ნიშანზე, სასარგებლო მოდელზე

საქართველოს მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის ან სოფლის მეურნეობის აკადემიის წევრობა

საერთაშორისო პროფესიული ორგანიზაციის წევრობა

კონფერენციის საორგანიზაციო/ საპროგრამო კომიტეტის წევრობა

ჯილდო ეროვნული/ დარგობრივი პრემია, ორდენი, მედალი და სხვ.

საპატიო წოდება

მონოგრაფია

სახელმძღვანელო

სტატია მაღალ რეიტინგულ და ადგილობრივ ჟურნალებში

პუბლიკაცია სამეცნიერო კონფერენციის მასალებში, რომლებიც ინდექსირებულია Web of Science-ში და Scopus-ში