Instituto Nacional de Estándares y Tecnología - National Institute of Standards and Technology

Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST)
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Descripción general de la agencia
Formado 3 de marzo de 1901 ; Hace 120 años (como Oficina Nacional de Estándares), se convirtió en NIST en 1988 ( 3 de marzo de 1901 )
Sede Gaithersburg, Maryland , EE. UU.
39 ° 07′59 ″ N 77 ° 13′25 ″ W / 39.13306 ° N 77.22361 ° W / 39.13306; -77.22361
Empleados Aprox. 3.400
Presupuesto anual $ 1.03 mil millones (año fiscal 2021)
Ejecutivo de agencia
Departamento de padres Departamento de Comercio
Sitio web www .nist .gov

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología ( NIST ) es un laboratorio de ciencias físicas y una agencia no reguladora del Departamento de Comercio de los Estados Unidos . Su misión es promover la innovación y la competitividad industrial estadounidenses. Las actividades del NIST están organizadas en programas de laboratorio que incluyen ciencia y tecnología a nanoescala , ingeniería, tecnología de la información , investigación de neutrones , medición de materiales y medición física. De 1901 a 1988, la agencia fue nombrada Oficina Nacional de Normas .

Historia

Fondo

Los Artículos de Confederación , ratificados por las colonias en 1781, disponían:

Los Estados Unidos reunidos en el Congreso también tendrán el derecho y el poder único y exclusivo de regular la aleación y el valor de la moneda acuñada por su propia autoridad, o por la de los respectivos estados, fijando los estándares de pesos y medidas en todo Estados Unidos.

El artículo 1, sección 8, de la Constitución de los Estados Unidos , ratificada en 1789, otorgó estos poderes al nuevo Congreso: "El Congreso tendrá poder ... de acuñar dinero, regular su valor y de la moneda extranjera, y fijar la norma de pesos y medidas ".

En enero de 1790, el presidente George Washington , en su primer mensaje anual al Congreso , dijo: "La uniformidad en la moneda, los pesos y las medidas de los Estados Unidos es un objeto de gran importancia y, estoy convencido, será debidamente atendido. . " Washington ordenó al Secretario de Estado Thomas Jefferson que preparara un Plan para Establecer Uniformidad en las Monedas, Pesos y Medidas de los Estados Unidos , más tarde referido informalmente como el Informe Jefferson.

El 25 de octubre de 1791, Washington apeló nuevamente al Congreso:

La uniformidad de los pesos y medidas del país es uno de los objetos importantes que le presenta la Constitución y, si puede derivarse de una norma a la vez invariable y universal, no debe ser menos honorable para el consejo público que propicia para el público. conveniencia.

En 1821, el presidente John Quincy Adams declaró: "Los pesos y las medidas pueden clasificarse entre las necesidades de la vida de cada individuo de la sociedad humana".

Sin embargo, no fue hasta 1838 que el gobierno de los Estados Unidos adoptó un conjunto uniforme de normas.

Desde 1830 hasta 1901, la función de supervisar los pesos y medidas estuvo a cargo de la Oficina de Pesas y Medidas Estándar, que formaba parte de la Encuesta geodésica y costera de los EE. UU. En el Departamento del Tesoro .

Oficina de Normas

En 1901, en respuesta a un proyecto de ley propuesto por el congresista James H. Southard (R, Ohio), se fundó la Oficina Nacional de Normas con el mandato de proporcionar pesos y medidas estándar y de servir como laboratorio físico nacional para los Estados Unidos. . (Southard había patrocinado previamente un proyecto de ley para la conversión métrica de los Estados Unidos).

Cuadro de actividades de NBS, 1915

El presidente Theodore Roosevelt nombró a Samuel W. Stratton como primer director. El presupuesto para el primer año de funcionamiento fue de $ 40.000. La Oficina se hizo cargo de las copias de las barras de kilogramos y metros que eran los estándares para las medidas estadounidenses y estableció un programa para brindar servicios de metrología a los usuarios científicos y comerciales de los Estados Unidos. Se construyó un laboratorio en Washington, DC , y se adquirieron instrumentos de los laboratorios físicos nacionales de Europa. Además de pesos y medidas, la Oficina desarrolló instrumentos para unidades eléctricas y para medición de luz. En 1905 se convocó una reunión que sería la primera "Conferencia Nacional de Pesas y Medidas".

Inicialmente concebida como una agencia de metrología pura, la Oficina de Estándares fue dirigida por Herbert Hoover para establecer divisiones para desarrollar estándares comerciales para materiales y productos. página 133 Algunas de estas normas eran para productos destinados al uso gubernamental, pero las normas de productos también afectaban el consumo del sector privado. Se desarrollaron estándares de calidad para productos que incluyen algunos tipos de ropa, sistemas de frenos y faros de automóviles , anticongelante y seguridad eléctrica. Durante la Primera Guerra Mundial , la Oficina trabajó en múltiples problemas relacionados con la producción de guerra, incluso operando sus propias instalaciones para producir vidrio óptico cuando se cortaron los suministros europeos. Entre las guerras, Harry Diamond del Bureau desarrolló un sistema de aterrizaje de aeronaves de radio de aproximación ciega . Durante la Segunda Guerra Mundial, se llevaron a cabo investigaciones y desarrollos militares , incluido el desarrollo de métodos de pronóstico de propagación por radio , la espoleta de proximidad y el fuselaje estandarizado utilizado originalmente para el Proyecto Pigeon , y poco después la bomba guiada antibuque Bat guiada por radar de forma autónoma y la Familia Kingfisher de misiles portadores de torpedos.

Un espectrómetro de masas en uso en el NBS en 1948.

En 1948, financiado por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, la Oficina comenzó el diseño y la construcción de SEAC , la Computadora Automática Estándar del Este. La computadora entró en funcionamiento en mayo de 1950 utilizando una combinación de tubos de vacío y lógica de diodo de estado sólido. Aproximadamente al mismo tiempo, Harry Huskey construyó la computadora automática Standards Western en la oficina de Los Ángeles de la NBS y la usó para la investigación allí. Una versión móvil, DYSEAC , fue construida para Signal Corps en 1954.

Debido a una misión cambiante, la "Oficina Nacional de Estándares" se convirtió en el "Instituto Nacional de Estándares y Tecnología" en 1988.

Después del 11 de septiembre de 2001, NIST llevó a cabo la investigación oficial sobre el colapso de los edificios del World Trade Center .

Después del colapso del edificio de condominios de Surfside en 2021 , el NIST envió ingenieros al sitio para investigar la causa del colapso.

Constitución

NIST, conocido entre 1901 y 1988 como la Oficina Nacional de Estándares (NBS), es un laboratorio de estándares de medición , también conocido como el Instituto Metrológico Nacional (NMI), que es una agencia no reguladora del Departamento de Comercio de los Estados Unidos . La misión oficial del instituto es:

Promover la innovación y la competitividad industrial de EE. UU. Mediante el avance de la ciencia , los estándares y la tecnología de la medición de manera que mejoren la seguridad económica y mejoren nuestra calidad de vida .

-  NIST

El NIST tenía un presupuesto operativo para el año fiscal 2007 (1 de octubre de 2006 - 30 de septiembre de 2007) de aproximadamente $ 843,3 millones. El presupuesto de 2009 del NIST fue de $ 992 millones y también recibió $ 610 millones como parte de la Ley de Recuperación y Reinversión Estadounidense . NIST emplea a unos 2.900 científicos, ingenieros, técnicos y personal administrativo y de apoyo. Aproximadamente 1.800 asociados del NIST (investigadores e ingenieros invitados de empresas estadounidenses y países extranjeros) complementan el personal. Además, NIST se asocia con 1.400 especialistas en fabricación y personal en casi 350 centros afiliados en todo el país. NIST publica el Manual 44 que proporciona las "Especificaciones, tolerancias y otros requisitos técnicos para dispositivos de pesaje y medición".

Sistema métrico

El Congreso de 1866 hizo uso del sistema métrico en el comercio como una actividad legalmente protegida mediante la aprobación de la Ley Métrica de 1866 . El 20 de mayo de 1875, 17 de 20 países firmaron un documento conocido como la Convención Métrica o el Tratado del Metro , que estableció la Oficina Internacional de Pesas y Medidas bajo el control de un comité internacional elegido por la Conferencia General de Pesas y Medidas. Medidas .

Organización

Complejo de laboratorio de medición avanzada en Gaithersburg
Vista aérea del campus de Gaithersburg en 2019
Laboratorios de Boulder

NIST tiene su sede en Gaithersburg, Maryland , y opera una instalación en Boulder, Colorado , que fue dedicada por el presidente Eisenhower en 1954. Las actividades de NIST están organizadas en programas de laboratorio y programas extramuros. A partir del 1 de octubre de 2010, el NIST se realineó reduciendo el número de unidades de laboratorio del NIST de diez a seis. Los laboratorios NIST incluyen:

  • Laboratorio de Tecnología de las Comunicaciones (CTL)
  • Laboratorio de Ingeniería (EL)
  • Laboratorio de tecnología de la información (ITL)
  • Centro de Investigación de Neutrones (NCNR)
  • Laboratorio de medición de materiales (MML)
  • Laboratorio de medición física (PML)

Los programas extramuros incluyen:

  • Hollings Manufacturing Extension Partnership (MEP), una red nacional de centros para ayudar a los pequeños y medianos fabricantes a crear y retener puestos de trabajo, mejorar la eficiencia y minimizar el desperdicio mediante mejoras en los procesos y aumentar la penetración en el mercado con estrategias de innovación y crecimiento;
  • Programa de Innovación Tecnológica (TIP), un programa de subvenciones en el que el NIST y los socios de la industria comparten los costos del desarrollo en etapa inicial de tecnologías innovadoras pero de alto riesgo;
  • Baldrige Performance Excellence Program, que administra el Premio Nacional de Calidad Malcolm Baldrige , el premio más alto del país por desempeño y excelencia empresarial.

Los laboratorios de Boulder del NIST son más conocidos por NIST-F1 , que alberga un reloj atómico . NIST-F1 sirve como fuente de la hora oficial de la nación. A partir de su medición de la frecuencia de resonancia natural del cesio, que define la segunda, el NIST transmite señales horarias a través de la estación de radio de onda larga WWVB cerca de Fort Collins , Colorado, y las estaciones de radio de onda corta WWV y WWVH , ubicadas cerca de Fort Collins y Kekaha, Hawaii , respectivamente.

El NIST también opera una instalación para usuarios de ciencia de neutrones : el Centro de Investigación de Neutrones del NIST (NCNR). El NCNR proporciona a los científicos acceso a una variedad de instrumentos de dispersión de neutrones , que utilizan en muchos campos de investigación (ciencia de materiales, pilas de combustible, biotecnología, etc.).

La instalación de radiación ultravioleta sincrotrón SURF III es una fuente de radiación sincrotrón , en funcionamiento continuo desde 1961. SURF III ahora sirve como el estándar nacional de EE. UU. Para la radiometría basada en fuentes en todo el espectro óptico generalizado. Todos NASA -borne, instrumentos de observación extremas-ultravioleta han sido calibrados en SURF desde los años 1970, y SURF se utiliza para la medida y caracterización de sistemas para la litografía ultravioleta extrema .

El Centro de Ciencia y Tecnología a Nanoescala (CNST) realiza investigación en nanotecnología , tanto a través de esfuerzos de investigación internos como mediante la ejecución de una instalación de nanofabricación de sala limpia accesible para el usuario . Este "NanoFab" está equipado con herramientas para la creación de imágenes y patrones litográficos (por ejemplo, microscopios electrónicos y microscopios de fuerza atómica ).

Comités

NIST tiene siete comités permanentes:

Proyectos

Un logotipo NIST de 40 nm de ancho hecho con átomos de cobalto

Medidas y estándares

Como parte de su misión, NIST suministra a la industria, la academia, el gobierno y otros usuarios más de 1.300 Materiales de referencia estándar (SRM). Estos artefactos están certificados por tener características específicas o contenido de componentes, utilizados como estándares de calibración para equipos y procedimientos de medición, puntos de referencia de control de calidad para procesos industriales y muestras de control experimentales.

Manual 44

NIST publica el Manual 44 cada año después de la reunión anual de la Conferencia Nacional de Pesas y Medidas (NCWM). Cada edición se desarrolla a través de la cooperación del Comité de Especificaciones y Tolerancias del NCWM y la División de Pesos y Medidas (WMD) del NIST. El propósito del libro es un cumplimiento parcial de la responsabilidad legal de "cooperación con los estados para asegurar la uniformidad de las leyes de pesos y medidas y los métodos de inspección".

El NIST ha estado publicando varias formas de lo que ahora es el Handbook 44 desde 1918 y comenzó a publicarse con el nombre actual en 1949. La edición de 2010 se ajusta al concepto del uso principal de las medidas SI (métricas) recomendadas por Omnibus Foreign Trade y Ley de Competitividad de 1988 .

Seguridad nacional

El NIST está desarrollando estándares de documentos de identidad para todo el gobierno para empleados y contratistas federales a fin de evitar que personas no autorizadas accedan a edificios gubernamentales y sistemas informáticos.

Investigación del colapso del World Trade Center

En 2002, la Ley del Equipo Nacional de Seguridad en la Construcción ordenó al NIST que llevara a cabo una investigación sobre el colapso de los edificios 1 y 2 del World Trade Center y del World Trade Center 7 de 47 pisos. La "Investigación del colapso del World Trade Center", dirigida por el investigador principal Shyam Sunder, cubrió tres aspectos, incluido un edificio técnico y una investigación de seguridad contra incendios para estudiar los factores que contribuyen a la causa probable de los colapsos de las torres del WTC (WTC 1 y 2) y WTC 7. El NIST también estableció un programa de investigación y desarrollo para proporcionar la base técnica para mejorar los códigos, normas y prácticas de construcción e incendios, y un programa de difusión y asistencia técnica para involucrar a los líderes de la comunidad de la construcción y la construcción en la implementación de los cambios propuestos para prácticas, estándares y códigos. El NIST también proporciona orientación y herramientas prácticas para preparar mejor a los propietarios de instalaciones, contratistas, arquitectos, ingenieros, personal de respuesta a emergencias y autoridades reguladoras para responder a futuros desastres. La parte de investigación del plan de respuesta se completó con la publicación del informe final sobre el 7 World Trade Center el 20 de noviembre de 2008. El informe final sobre las torres WTC, incluidas 30 recomendaciones para mejorar la seguridad de los ocupantes y de los edificios, se publicó el 26 de octubre 2005.

Tecnología electoral

NIST trabaja en conjunto con el Comité de Desarrollo de Pautas Técnicas de la Comisión de Asistencia Electoral para desarrollar las Pautas del Sistema de Votación Voluntaria para máquinas de votación y otra tecnología electoral.

Gente

Cuatro investigadores científicos del NIST han recibido premios Nobel por su trabajo en física : William Daniel Phillips en 1997, Eric Allin Cornell en 2001, John Lewis Hall en 2005 y David Jeffrey Wineland en 2012, que es el número más alto para cualquier laboratorio del gobierno de EE. UU. Los cuatro fueron reconocidos por su trabajo relacionado con el enfriamiento láser de átomos, que está directamente relacionado con el desarrollo y avance del reloj atómico. En 2011, Dan Shechtman fue galardonado con el Premio Nobel de Química por su trabajo sobre cuasicristales en la División de Metalurgia de 1982 a 1984. Además, John Werner Cahn recibió el Premio Kioto 2011 de Ciencia de Materiales y la Medalla Nacional de Ciencia ha sido otorgado a los investigadores del NIST Cahn (1998) y Wineland (2007). Otras personas notables que han trabajado en NBS o NIST incluyen:

Directores

Desde 1989, el director del NIST ha sido designado por el presidente y es confirmado por el Senado de los Estados Unidos , y desde ese año el mandato promedio de los directores del NIST ha caído de 11 años a 2 años de duración. Desde la reorganización del NIST en 2011, el director también ostenta el título de Subsecretario de Comercio de Normas y Tecnología. Quince personas han ocupado oficialmente el cargo (además de cuatro directores en funciones que se han desempeñado de manera temporal).

Patentes

El NIST posee patentes en nombre del gobierno federal de los Estados Unidos , y al menos una de ellas tiene la custodia para proteger el uso del dominio público, como una para un reloj atómico a escala de chip , desarrollado por un equipo del NIST como parte de una DARPA. competencia.

Controversia con respecto al estándar NIST SP 800-90

En septiembre de 2013, tanto The Guardian como The New York Times informaron que NIST permitió a la Agencia de Seguridad Nacional (NSA) insertar un generador de números pseudoaleatorios criptográficamente seguro llamado Dual EC DRBG en el estándar NIST SP 800-90 que tenía una puerta trasera cleptográfica que la NSA puede utilizar para predecir de forma encubierta las salidas futuras de este generador de números pseudoaleatorios, lo que permite el descifrado subrepticio de datos. Ambos documentos informan que la NSA trabajó de forma encubierta para obtener su propia versión de SP 800-90 aprobada para su uso en todo el mundo en 2006. El documento de denuncia afirma que "finalmente, la NSA se convirtió en el único editor". Los informes confirman las sospechas y los motivos técnicos planteados públicamente por los criptógrafos en 2007 de que el EC-DRBG podría contener una puerta trasera cleptográfica (quizás colocada en el estándar por la NSA).

NIST respondió a las acusaciones, afirmando que "NIST trabaja para publicar los estándares criptográficos más fuertes posibles" y que utiliza "un proceso público transparente para examinar rigurosamente nuestros estándares recomendados". La agencia declaró que "ha habido cierta confusión sobre el proceso de desarrollo de estándares y el papel de las diferentes organizaciones en él ... La Agencia de Seguridad Nacional (NSA) participa en el proceso de criptografía del NIST debido a su reconocida experiencia. El NIST también es requerido por estatuto para consultar con la NSA ". Reconociendo las preocupaciones expresadas, la agencia reabrió el período de comentarios públicos para las publicaciones SP800-90, prometiendo que "si se encuentran vulnerabilidades en estos u otros estándares del NIST, trabajaremos con la comunidad criptográfica para abordarlos lo más rápido posible". Debido a la preocupación pública por este ataque de criptovirología , el NIST anuló el algoritmo EC-DRBG del estándar NIST SP 800-90.

Publicaciones

pdf

Ver también

Referencias

enlaces externos