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आरएफ डोसिमेट्री के अग्रणी विशेषज्ञ 5G की पीड़ा का विश्लेषण करते हैं—और एक्सपोज़र और खुराक के बीच अंतर बताते हैं

केनेथ आर. फोस्टर के पास रेडियो फ्रीक्वेंसी (आरएफ) विकिरण और जैविक प्रणालियों पर इसके प्रभावों का अध्ययन करने का दशकों का अनुभव है। अब, उन्होंने दो अन्य शोधकर्ताओं, मार्विन ज़िस्किन और क्विरिनो बाल्ज़ानो के साथ इस विषय पर एक नए सर्वेक्षण का सह-लेखन किया है। सामूहिक रूप से, उन तीनों (सभी स्थायी IEEE फेलो) के पास इस विषय पर एक सदी से अधिक का अनुभव है।
फरवरी में इंटरनेशनल जर्नल ऑफ एनवायर्नमेंटल रिसर्च एंड पब्लिक हेल्थ में प्रकाशित इस सर्वेक्षण में आरएफ एक्सपोजर आकलन और डोसिमेट्री पर पिछले 75 वर्षों के शोध का अध्ययन किया गया है। इसमें सह-लेखकों ने विस्तार से बताया है कि यह क्षेत्र कितना आगे बढ़ चुका है और वे इसे वैज्ञानिक सफलता की कहानी क्यों मानते हैं।
IEEE स्पेक्ट्रम ने पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के एमेरिटस प्रोफेसर फोस्टर के साथ ईमेल के माध्यम से बात की। हम इस बारे में अधिक जानना चाहते थे कि आरएफ एक्सपोजर आकलन अध्ययन इतने सफल क्यों हैं, आरएफ डोसिमेट्री को इतना कठिन क्या बनाता है, और स्वास्थ्य और वायरलेस विकिरण के बारे में जनता की चिंताएं कभी खत्म क्यों नहीं होती हैं।
जो लोग इस अंतर से परिचित नहीं हैं, उनके लिए एक्सपोजर और खुराक में क्या अंतर है?

केनेथ फोस्टर: आरएफ सुरक्षा के संदर्भ में, एक्सपोजर का तात्पर्य शरीर के बाहर के क्षेत्र से है, और खुराक का तात्पर्य शरीर के ऊतकों के भीतर अवशोषित ऊर्जा से है। दोनों कई अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं - उदाहरण के लिए, चिकित्सा, व्यावसायिक स्वास्थ्य और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स सुरक्षा अनुसंधान।
"5G के जैविक प्रभावों पर शोध की अच्छी समीक्षा के लिए, [केन] कारिपिडिस का लेख देखें, जिसमें पाया गया कि 'इस बात का कोई निर्णायक प्रमाण नहीं है कि 6 गीगाहर्ट्ज़ से ऊपर के निम्न-स्तरीय आरएफ क्षेत्र, जैसे कि 5G नेटवर्क द्वारा उपयोग किए जाने वाले, मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हैं।'"" - केनेथ आर. फोस्टर, पेन्सिलवेनिया विश्वविद्यालय
फोस्टर: मुक्त स्थान में आरएफ क्षेत्रों को मापना कोई समस्या नहीं है। कुछ मामलों में उत्पन्न होने वाली वास्तविक समस्या आरएफ एक्सपोजर की उच्च परिवर्तनशीलता है। उदाहरण के लिए, कई वैज्ञानिक सार्वजनिक स्वास्थ्य चिंताओं को दूर करने के लिए पर्यावरण में आरएफ क्षेत्र के स्तर की जांच कर रहे हैं। पर्यावरण में आरएफ स्रोतों की बड़ी संख्या और किसी भी स्रोत से आरएफ क्षेत्र के तेजी से क्षय को देखते हुए, यह एक आसान काम नहीं है। आरएफ क्षेत्रों के लिए व्यक्तिगत एक्सपोजर को सटीक रूप से चिह्नित करना एक वास्तविक चुनौती है, कम से कम उन कुछ वैज्ञानिकों के लिए जो ऐसा करने का प्रयास करते हैं।

जब आप और आपके सह-लेखकों ने अपना IJERPH आलेख लिखा था, तो क्या आपका लक्ष्य एक्सपोजर आकलन अध्ययनों की सफलताओं और डोसिमेट्रिक चुनौतियों को इंगित करना था? फोस्टर: हमारा लक्ष्य उन उल्लेखनीय प्रगति को इंगित करना है जो एक्सपोजर आकलन अनुसंधान ने पिछले कुछ वर्षों में की है, जिसने रेडियो आवृत्ति क्षेत्रों के जैविक प्रभावों के अध्ययन में बहुत स्पष्टता ला दी है और चिकित्सा प्रौद्योगिकी में प्रमुख प्रगति को प्रेरित किया है।
इन क्षेत्रों में उपकरणों में कितना सुधार हुआ है? क्या आप मुझे बता सकते हैं कि आपके करियर की शुरुआत में आपके पास कौन से उपकरण उपलब्ध थे, उदाहरण के लिए, आज जो उपलब्ध हैं उनकी तुलना में? बेहतर उपकरण एक्सपोजर आकलन की सफलता में कैसे योगदान करते हैं?
फोस्टर: स्वास्थ्य और सुरक्षा अनुसंधान में आरएफ क्षेत्रों को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरण छोटे और अधिक शक्तिशाली होते जा रहे हैं। कुछ दशक पहले किसने सोचा होगा कि व्यावसायिक क्षेत्र के उपकरण इतने मजबूत हो जाएंगे कि उन्हें कार्यस्थल पर लाया जा सकेगा, जो व्यावसायिक खतरे पैदा करने वाले आरएफ क्षेत्रों को मापने में सक्षम होंगे, फिर भी दूरस्थ एंटेना से कमजोर क्षेत्रों को मापने के लिए पर्याप्त संवेदनशील होंगे? साथ ही, किसी संकेत के स्रोत की पहचान करने के लिए उसके सटीक स्पेक्ट्रम का निर्धारण भी कर सकेंगे?
क्या होता है जब वायरलेस प्रौद्योगिकी नए आवृत्ति बैंडों में प्रवेश करती है - उदाहरण के लिए, सेलुलर के लिए मिलीमीटर और टेराहर्ट्ज तरंगें, या वाई-फाई के लिए 6 गीगाहर्ट्ज?
फोस्टर: पुनः, समस्या उपकरण से नहीं, बल्कि जोखिम की स्थिति की जटिलता से संबंधित है। उदाहरण के लिए, उच्च-बैंड 5G सेलुलर बेस स्टेशन अनेक किरणें उत्सर्जित करते हैं जो अंतरिक्ष में प्रवाहित होती हैं। इससे कोशिका स्थलों के निकट लोगों के जोखिम को मापना कठिन हो जाता है, ताकि यह सत्यापित किया जा सके कि जोखिम सुरक्षित है (जैसा कि लगभग हमेशा होता है)।
"मैं व्यक्तिगत रूप से बच्चों के विकास और गोपनीयता के मुद्दों पर बहुत अधिक स्क्रीन समय के संभावित प्रभाव के बारे में अधिक चिंतित हूँ।" - केनेथ आर. फोस्टर, पेन्सिल्वेनिया विश्वविद्यालय

यदि एक्सपोजर आकलन एक हल की गई समस्या है, तो सटीक डोसिमेट्री में छलांग लगाना इतना कठिन क्यों है? क्या पहला तरीका दूसरे तरीके की तुलना में इतना सरल है?
फोस्टर: डोसिमेट्री, एक्सपोजर आकलन से अधिक चुनौतीपूर्ण है। आप सामान्यतः किसी के शरीर में आरएफ जांच नहीं डाल सकते। कई कारण हैं जिनकी वजह से आपको इस जानकारी की आवश्यकता हो सकती है, जैसे कि कैंसर के उपचार के लिए हाइपरथर्मिया उपचार में, जहां ऊतक को निश्चित स्तर तक गर्म किया जाना आवश्यक है। बहुत कम गर्मी से कोई चिकित्सीय लाभ नहीं होगा, बहुत अधिक गर्मी से आप रोगी को जला देंगे।
क्या आप मुझे बता सकते हैं कि आजकल डोसिमेट्री कैसे की जाती है? यदि आप किसी के शरीर में जांच नहीं डाल सकते, तो अगला सबसे अच्छा तरीका क्या है?
फोस्टर: विभिन्न प्रयोजनों के लिए हवा में क्षेत्रों को मापने के लिए पुराने जमाने के आरएफ मीटर का उपयोग करना ठीक है। यह निश्चित रूप से व्यावसायिक सुरक्षा कार्य के मामले में है, जहां आपको श्रमिकों के शरीर पर होने वाले रेडियो आवृत्ति क्षेत्रों को मापने की आवश्यकता होती है। नैदानिक ​​हाइपरथर्मिया के लिए, आपको अभी भी थर्मल जांच के साथ रोगियों को स्ट्रिंग करने की आवश्यकता हो सकती है, लेकिन कम्प्यूटेशनल डोसिमेट्री ने थर्मल खुराक को मापने की सटीकता में काफी सुधार किया है और प्रौद्योगिकी में महत्वपूर्ण प्रगति की है। आरएफ जैविक प्रभावों के अध्ययन के लिए (उदाहरण के लिए, जानवरों पर रखे एंटेना का उपयोग करना), यह जानना महत्वपूर्ण है कि शरीर में कितनी आरएफ ऊर्जा अवशोषित होती है और यह कहां जाती है। आप अपने फोन को किसी जानवर के सामने एक्सपोजर के स्रोत के रूप में नहीं लहरा सकते (लेकिन कुछ जांचकर्ता ऐसा करते हैं)। कुछ प्रमुख अध्ययनों के लिए, जैसे कि हाल ही में राष्ट्रीय विष विज्ञान कार्यक्रम द्वारा चूहों में आरएफ ऊर्जा के आजीवन एक्सपोजर के अध्ययन के लिए, कंप्यूटेड डोसिमेट्री का कोई वास्तविक विकल्प नहीं है।
आपके विचार से वायरलेस विकिरण के बारे में इतनी चिंताएं क्यों हैं कि लोग घरों में ही इसके स्तर को मापते हैं?

फोस्टर: जोखिम की धारणा एक जटिल मामला है। रेडियो विकिरण की विशेषताएँ अक्सर चिंता का कारण होती हैं। आप इसे देख नहीं सकते, एक्सपोज़र और विभिन्न प्रभावों के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है, जिसकी कुछ लोग चिंता करते हैं। लोग रेडियो आवृत्ति ऊर्जा (गैर-आयनीकरण, जिसका अर्थ है कि इसके फोटॉन रासायनिक बंधों को तोड़ने के लिए बहुत कमज़ोर होते हैं) को आयनीकरण एक्स-रे आदि समझ लेते हैं। विकिरण (वास्तव में खतरनाक)। कुछ लोगों का मानना ​​है कि वे वायरलेस विकिरण के प्रति "अत्यधिक संवेदनशील" हैं, हालाँकि वैज्ञानिक उचित रूप से नियंत्रित और अंधाधुंध अध्ययनों में इस संवेदनशीलता को प्रदर्शित नहीं कर पाए हैं। कुछ लोग वायरलेस संचार के लिए इस्तेमाल होने वाले एंटेना की सर्वव्यापी संख्या से ख़तरा महसूस करते हैं। वैज्ञानिक साहित्य में अलग-अलग गुणवत्ता की कई स्वास्थ्य संबंधी रिपोर्टें हैं, जिनसे कोई भी डरावनी कहानी पा सकता है। कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि वास्तव में कोई स्वास्थ्य समस्या हो सकती है (हालाँकि स्वास्थ्य एजेंसी ने पाया कि उन्हें ज़्यादा चिंता नहीं है, लेकिन कहा कि "और अधिक शोध" की आवश्यकता है)। सूची लंबी है।

एक्सपोजर आकलन इसमें एक भूमिका निभाते हैं। उपभोक्ता सस्ते लेकिन बहुत संवेदनशील आरएफ डिटेक्टर खरीद सकते हैं और अपने वातावरण में आरएफ संकेतों की जांच कर सकते हैं, जिनमें से कई हैं। इनमें से कुछ डिवाइस "क्लिक" करते हैं क्योंकि वे वाई-फाई एक्सेस पॉइंट जैसे उपकरणों से रेडियो आवृत्ति पल्स को मापते हैं, और दुनिया के लिए एक परमाणु रिएक्टर में गीगर काउंटर की तरह ध्वनि करेंगे। डरावना। कुछ आरएफ मीटर भूत शिकार के लिए भी बेचे जाते हैं, लेकिन यह एक अलग अनुप्रयोग है।
पिछले साल, ब्रिटिश मेडिकल जर्नल ने 5G की तैनाती को तब तक रोकने का आह्वान प्रकाशित किया था जब तक कि तकनीक की सुरक्षा निर्धारित नहीं हो जाती। आप इन आह्वानों के बारे में क्या सोचते हैं? क्या आपको लगता है कि वे आरएफ जोखिम के स्वास्थ्य प्रभावों के बारे में चिंतित जनता के वर्ग को सूचित करने में मदद करेंगे, या अधिक भ्रम पैदा करेंगे? फोस्टर: आप [महामारी विज्ञानी जॉन] फ्रैंक के एक विचार का उल्लेख कर रहे हैं, और मैं इसके अधिकांश भाग से असहमत हूं। अधिकांश स्वास्थ्य एजेंसियों ने विज्ञान की समीक्षा की है, उन्होंने केवल अधिक शोध के लिए कहा है, लेकिन कम से कम एक - डच स्वास्थ्य बोर्ड - ने अधिक सुरक्षा अनुसंधान किए जाने तक उच्च-बैंड 5G के रोलआउट पर रोक लगाने का आह्वान किया है। ये सिफारिशें निश्चित रूप से जनता का ध्यान आकर्षित करेंगी (हालांकि एचसीएन भी इसे स्वास्थ्य संबंधी किसी भी चिंता की संभावना नहीं मानता है)।
अपने लेख में, फ्रैंक लिखते हैं, "प्रयोगशाला अध्ययनों की उभरती हुई ताकतें आरएफ-ईएमएफ के [रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों] विनाशकारी जैविक प्रभावों का सुझाव देती हैं।"

यही समस्या है: साहित्य में रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) के जैविक प्रभावों पर हज़ारों अध्ययन उपलब्ध हैं। अंतिम बिंदु, स्वास्थ्य से प्रासंगिकता, अध्ययन की गुणवत्ता और जोखिम के स्तर में व्यापक अंतर था। उनमें से अधिकांश ने सभी आवृत्तियों और सभी जोखिम स्तरों पर किसी न किसी प्रकार के प्रभाव की सूचना दी। हालाँकि, अधिकांश अध्ययनों में पूर्वाग्रह (अपर्याप्त डोज़िमेट्री, ब्लाइंडिंग का अभाव, छोटा नमूना आकार, आदि) का महत्वपूर्ण जोखिम था और कई अध्ययन दूसरों से असंगत थे। "उभरती हुई शोध शक्तियाँ" इस अस्पष्ट साहित्य के लिए ज़्यादा मायने नहीं रखतीं। फ्रैंक को स्वास्थ्य एजेंसियों की गहन जाँच पर निर्भर रहना चाहिए। ये एजेंसियां ​​परिवेशी रेडियो फ्रीक्वेंसी क्षेत्रों के प्रतिकूल प्रभावों के स्पष्ट प्रमाण खोजने में लगातार विफल रही हैं।
फ्रैंक ने "5G" पर सार्वजनिक रूप से चर्चा करने में असंगतता के बारे में शिकायत की - लेकिन उन्होंने 5G का उल्लेख करते समय आवृत्ति बैंड का उल्लेख न करके वही गलती की। वास्तव में, निम्न-बैंड और मध्य-बैंड 5G वर्तमान सेलुलर बैंड के करीब आवृत्तियों पर काम करता है और नए एक्सपोजर मुद्दों को प्रस्तुत नहीं करता है। उच्च-बैंड 5G 30 गीगाहर्ट्ज से शुरू होने वाली मिमीवेव रेंज से थोड़ा नीचे की आवृत्तियों पर काम करता है। इस आवृत्ति रेंज में जैविक प्रभावों पर कुछ अध्ययन किए गए हैं, लेकिन ऊर्जा मुश्किल से त्वचा में प्रवेश करती है, और स्वास्थ्य एजेंसियों ने सामान्य एक्सपोजर स्तरों पर इसकी सुरक्षा के बारे में चिंता नहीं जताई है।
फ्रैंक ने यह स्पष्ट नहीं किया कि "5G" को शुरू करने से पहले वह क्या शोध करना चाहते थे, चाहे उनका आशय कुछ भी हो। [FCC] लाइसेंसधारियों से इसकी जोखिम सीमाओं का पालन करने की अपेक्षा करता है, जो कि अधिकांश अन्य देशों के समान ही हैं। किसी नई RF तकनीक को मंजूरी देने से पहले RF स्वास्थ्य प्रभावों के लिए सीधे मूल्यांकन करने का कोई उदाहरण नहीं है, जिसके लिए अध्ययनों की एक अंतहीन श्रृंखला की आवश्यकता हो सकती है। यदि FCC प्रतिबंध सुरक्षित नहीं हैं, तो उन्हें बदला जाना चाहिए।

5G जैविक प्रभाव अनुसंधान की विस्तृत समीक्षा के लिए, [केन] कारिपिडिस का लेख देखें, जिसमें पाया गया कि "इस बात का कोई निर्णायक प्रमाण नहीं है कि 6 गीगाहर्ट्ज से ऊपर के निम्न-स्तरीय आरएफ क्षेत्र, जैसे कि 5G नेटवर्क द्वारा उपयोग किए जाने वाले, मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हैं। समीक्षा में और अधिक शोध की भी आवश्यकता बताई गई है।
वैज्ञानिक साहित्य मिश्रित है, लेकिन अभी तक स्वास्थ्य एजेंसियों को परिवेशी आरएफ क्षेत्रों से स्वास्थ्य संबंधी खतरों का कोई स्पष्ट प्रमाण नहीं मिला है। लेकिन निश्चित रूप से, एमएमवेव जैविक प्रभावों पर वैज्ञानिक साहित्य अपेक्षाकृत छोटा है, जिसमें लगभग 100 अध्ययन हैं, और उनकी गुणवत्ता अलग-अलग है।
सरकार 5G संचार के लिए स्पेक्ट्रम बेचकर बहुत पैसा कमाती है, और उसे इसका कुछ हिस्सा उच्च गुणवत्ता वाले स्वास्थ्य अनुसंधान, विशेष रूप से उच्च-बैंड 5G में निवेश करना चाहिए। व्यक्तिगत रूप से, मैं बच्चों के विकास और गोपनीयता के मुद्दों पर बहुत अधिक स्क्रीन समय के संभावित प्रभाव के बारे में अधिक चिंतित हूं।
क्या डोसिमेट्री कार्य के लिए बेहतर तरीके मौजूद हैं? यदि हां, तो सबसे दिलचस्प या आशाजनक उदाहरण क्या हैं?

फोस्टर: संभवतः मुख्य प्रगति कम्प्यूटेशनल डोसिमेट्री में हुई है, जिसमें परिमित अंतर समय डोमेन (एफडीटीडी) विधियों और उच्च रिज़ॉल्यूशन चिकित्सा छवियों पर आधारित शरीर के संख्यात्मक मॉडल की शुरुआत हुई है। इससे किसी भी स्रोत से शरीर द्वारा आरएफ ऊर्जा के अवशोषण की बहुत सटीक गणना संभव हो जाती है। कम्प्यूटेशनल डोसिमेट्री ने स्थापित चिकित्सा उपचारों को नया जीवन दिया है, जैसे कि कैंसर के इलाज के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला हाइपरथर्मिया, और इससे उन्नत एमआरआई इमेजिंग सिस्टम और कई अन्य चिकित्सा प्रौद्योगिकियों का विकास हुआ है।
माइकल कोज़ियोल IEEE स्पेक्ट्रम में एसोसिएट एडिटर हैं, जो दूरसंचार के सभी क्षेत्रों को कवर करते हैं। वे सिएटल विश्वविद्यालय से अंग्रेजी और भौतिकी में बीए और न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय से विज्ञान पत्रकारिता में एमए हैं।
1992 में, असद एम. मदनी ने बीईआई सेंसर्स एंड कंट्रोल्स की कमान संभाली, तथा एक उत्पाद श्रृंखला की देखरेख की, जिसमें विभिन्न प्रकार के सेंसर्स और जड़त्वीय नेविगेशन उपकरण शामिल थे, लेकिन इसका ग्राहक आधार छोटा था - मुख्य रूप से एयरोस्पेस और रक्षा इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग।

शीत युद्ध समाप्त हो गया और अमेरिकी रक्षा उद्योग ध्वस्त हो गया। और व्यापार जल्द ही ठीक नहीं होगा। बीईआई को नए ग्राहकों को शीघ्रता से पहचानने और आकर्षित करने की आवश्यकता थी।
इन ग्राहकों को प्राप्त करने के लिए कंपनी को अपनी यांत्रिक जड़त्वीय सेंसर प्रणाली को त्यागकर अप्रमाणित नई क्वार्ट्ज प्रौद्योगिकी को अपनाना होगा, क्वार्ट्ज सेंसरों का लघुकरण करना होगा, तथा एक ऐसे निर्माता को, जो प्रति वर्ष हजारों महंगे सेंसरों का उत्पादन करता है, लाखों अधिक सस्ते सेंसरों का उत्पादन करने के लिए परिवर्तित करना होगा।
मदनी ने इसे संभव बनाने के लिए कड़ी मेहनत की और गायरोचिप के लिए किसी की कल्पना से भी अधिक सफलता प्राप्त की। यह सस्ता जड़त्वीय माप सेंसर कार में एकीकृत होने वाला अपनी तरह का पहला सेंसर है, जो इलेक्ट्रॉनिक स्थिरता नियंत्रण (ईएससी) प्रणालियों को फिसलन का पता लगाने और रोलओवर को रोकने के लिए ब्रेक संचालित करने में सक्षम बनाता है। राष्ट्रीय राजमार्ग यातायात सुरक्षा प्रशासन के अनुसार, 2011 से 2015 तक पांच साल की अवधि में सभी नई कारों में ईएससी स्थापित किए गए थे, इन प्रणालियों ने अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में 7,000 लोगों की जान बचाई।
यह उपकरण अनगिनत वाणिज्यिक और निजी विमानों के साथ-साथ अमेरिकी मिसाइल मार्गदर्शन प्रणालियों के लिए स्थिरता नियंत्रण प्रणालियों के केंद्र में है। यह पाथफाइंडर सोजॉर्नर रोवर के हिस्से के रूप में मंगल ग्रह तक भी गया था।
वर्तमान भूमिका: यूसीएलए में प्रतिष्ठित सहायक प्रोफेसर; बीईआई टेक्नोलॉजीज के सेवानिवृत्त अध्यक्ष, सीईओ और सीटीओ

शिक्षा: 1968, आरसीए कॉलेज; बीएस, 1969 और 1972, एमएस, यूसीएलए, दोनों इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में; पीएचडी, कैलिफोर्निया कोस्ट यूनिवर्सिटी, 1987
नायक: सामान्य तौर पर, मेरे पिता ने मुझे सिखाया कि कैसे सीखना है, कैसे इंसान बनना है, और प्रेम, करुणा और सहानुभूति का अर्थ क्या है; कला में, माइकल एंजेलो; विज्ञान में, अल्बर्ट आइंस्टीन; इंजीनियरिंग में, क्लाउड शैनन
पसंदीदा संगीत: पश्चिमी संगीत में, बीटल्स, रोलिंग स्टोन्स, एल्विस; पूर्वी संगीत, ग़ज़ल
संगठन के सदस्य: IEEE लाइफ फेलो; यूएस नेशनल एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग; यूके रॉयल एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग; कैनेडियन एकेडमी ऑफ इंजीनियरिंग
सर्वाधिक सार्थक पुरस्कार: IEEE मेडल ऑफ ऑनर: "नवीन संवेदन और प्रणाली प्रौद्योगिकियों के विकास और व्यावसायीकरण में अग्रणी योगदान, और उत्कृष्ट अनुसंधान नेतृत्व"; UCLA एलुम्नाई ऑफ द ईयर 2004
मदनी को प्रौद्योगिकी विकास और अनुसंधान नेतृत्व में अन्य योगदानों के अलावा गायरोचिप में अग्रणी भूमिका निभाने के लिए 2022 आईईईई मेडल ऑफ ऑनर से सम्मानित किया गया।
इंजीनियरिंग मदनी की पहली पसंद का करियर नहीं था। वह एक अच्छे कलाकार-चित्रकार बनना चाहते थे। लेकिन 1950 और 1960 के दशक में मुंबई, भारत (तब मुंबई) में उनके परिवार की वित्तीय स्थिति ने उन्हें इंजीनियरिंग की ओर मोड़ दिया - विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स, पॉकेट ट्रांजिस्टर रेडियो में सन्निहित नवीनतम नवाचारों में उनकी रुचि के कारण। 1966 में, वह न्यूयॉर्क शहर में आरसीए कॉलेज में इलेक्ट्रॉनिक्स का अध्ययन करने के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका चले गए, जिसे 1900 के दशक की शुरुआत में वायरलेस ऑपरेटरों और तकनीशियनों को प्रशिक्षित करने के लिए बनाया गया था।
"मैं एक ऐसा इंजीनियर बनना चाहता हूँ जो चीज़ों का आविष्कार कर सके," मैडनी ने कहा, "और ऐसे काम कर सके जो अंततः इंसानों पर असर डालें। क्योंकि अगर मैं इंसानों पर असर नहीं डाल पाया, तो मुझे लगता है कि मेरा करियर अधूरा रह जाएगा।"

आरसीए कॉलेज में इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नोलॉजी प्रोग्राम में दो साल बिताने के बाद, मदनी ने 1969 में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में स्नातक की डिग्री के साथ यूसीएलए में प्रवेश लिया। उन्होंने अपने शोध प्रबंध के लिए दूरसंचार प्रणालियों का विश्लेषण करने के लिए डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग और फ्रीक्वेंसी डोमेन रिफ्लेक्टोमेट्री का उपयोग करते हुए मास्टर और डॉक्टरेट की उपाधि प्राप्त की। अपनी पढ़ाई के दौरान, उन्होंने पेसिफिक स्टेट यूनिवर्सिटी में एक व्याख्याता के रूप में भी काम किया, बेवर्ली हिल्स के रिटेलर डेविड ऑर्गेल में इन्वेंट्री प्रबंधन में काम किया, और पर्टेक में कंप्यूटर बाह्य उपकरणों को डिजाइन करने वाले एक इंजीनियर के रूप में काम किया।
फिर, 1975 में, नई-नई सगाई होने पर और एक पूर्व सहपाठी के आग्रह पर, उन्होंने सिस्ट्रॉन डोनर के माइक्रोवेव विभाग में नौकरी के लिए आवेदन किया।
मदनी ने सिस्ट्रॉन डोनर में डिजिटल स्टोरेज के साथ दुनिया का पहला स्पेक्ट्रम विश्लेषक डिजाइन करना शुरू किया। उन्होंने वास्तव में पहले कभी स्पेक्ट्रम विश्लेषक का उपयोग नहीं किया था - वे उस समय बहुत महंगे थे - लेकिन वे इस सिद्धांत को इतनी अच्छी तरह से जानते थे कि उन्होंने खुद को इस काम के लिए राजी कर लिया। इसके बाद उन्होंने छह महीने परीक्षण में बिताए, उपकरण को फिर से डिजाइन करने का प्रयास करने से पहले व्यावहारिक अनुभव प्राप्त किया।
मदनी के अनुसार, इस परियोजना में दो वर्ष लगे और इसके परिणामस्वरूप उन्हें तीन महत्वपूर्ण पेटेंट प्राप्त हुए, जिससे उनकी "बड़ी और बेहतर चीजों की ओर यात्रा" शुरू हुई। उन्होंने कहा कि इससे उन्हें "सैद्धांतिक ज्ञान प्राप्त करने और दूसरों की मदद करने वाली प्रौद्योगिकी का व्यवसायीकरण करने" के बीच के अंतर को समझने में भी मदद मिली।

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