| タイトル |
Asymptotic Solution for Skin Heating by an Electromagnetic Beam at an Incident Angle
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| 日本語タイトル |
入射角における電磁ビームによる皮膚加熱の漸近解
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| 著者 |
Wang H, Foley SE, Zhou H
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| 所属 |
Department of Applied Mathematics, University of California, Santa Cruz
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資料区分 |
論文
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| 雑誌名 |
Electronics
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文献区分 |
原著論文・短報
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| 発表年 |
2025
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周波数区分 |
ミリ波(30GHz以上)
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| 巻/ISSN(号):ページ |
14 (15): 3061
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研究区分 |
ドシメトリ
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| 国 |
USA
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PubMed ID |
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| 論文情報入手日 |
2025-08-16
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DOI |
10.3390/electronics14153061
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| キーワード |
electromagnetic heating; skin tissue; incident angle; asymptotic solution; scaling laws; activated skin volume
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| 概要 |
この研究は、皮膚表面に対して必ずしも垂直ではないミリ波電磁ビームにばく露された三次元皮膚組織における温度変化を調べ、ビームの入射角の影響を検証した。入射角は、皮膚加熱に2つの側面から影響を与える：(i) 皮膚に投影されたビームスポットは、垂直断面における固有のビームスポットと比較して細長く、皮膚面積あたりの電力が低下する。(ii) 組織内部では、ビームは深さ方向に対して屈折角で伝播する。ミリ波周波数において、特性浸透深度はミリメートル以下である一方、ビームの横方向の広がりは、応用分野において少なくとも数センチメートルに及ぶ。この研究では、浸透深度と横方向の長さスケールの小さな比を無次元定式化し、温度分布の主要項漸近解を導出した。この解析は小さな入射角に依存しないため、任意の入射角に適用可能である。漸近解に基づいて、熱痛覚受容器が活性化される 3 次元皮膚温度、皮膚表面温度、皮膚体積のスケーリング則を確立した、と著者らは報告している。
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