Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia

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Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST)
NIST logo.svg
Visão geral da agência
Formado3 de março de 1901 ; 120 anos atrás (como National Bureau of Standards), tornou-se NIST em 1988 ( 3 de março de 1901 )
Quartel generalGaithersburg, Maryland , US
39 ° 07′59 ″ N 77 ° 13′25 ″ W / 39,13306 ° N 77,22361 ° W / 39,13306; -77,22361
FuncionáriosAproximadamente. 3.400 [1]
Orçamento anual$ 1,03 bilhão (ano fiscal de 2021) [2]
Executivo de agência
Departamento de PaisDepartamento de Comércio
Local na rede Internetwww .nist .gov

O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia ( NIST ) é um laboratório de ciências físicas e agência não reguladora do Departamento de Comércio dos Estados Unidos . Sua missão é promover a inovação e a competitividade industrial americanas. As atividades do NIST são organizadas em programas de laboratório que incluem ciência e tecnologia em nanoescala , engenharia, tecnologia da informação , pesquisa de nêutrons , medição de material e medição física. De 1901 a 1988, a agência foi nomeada National Bureau of Standards .

História

Plano de fundo

Os Artigos da Confederação , ratificados pelas colônias em 1781, previam:

Os Estados Unidos reunidos no Congresso também terão o direito único e exclusivo e o poder de regular a liga e o valor da moeda cunhada por sua própria autoridade ou pela dos respectivos estados - fixando os padrões de pesos e medidas em todos os Estados Unidos. [4]

O artigo 1, seção 8, da Constituição dos Estados Unidos , ratificada em 1789, concedeu estes poderes ao novo Congresso: "O Congresso terá poderes ... Para cunhar dinheiro, regular o seu valor, e das moedas estrangeiras, e fixar o padrão de pesos e medidas ". [5]

Em janeiro de 1790, o presidente George Washington , em sua primeira mensagem anual ao Congresso , disse: "A uniformidade na moeda, pesos e medidas dos Estados Unidos é um objeto de grande importância e, estou persuadido, será devidamente atendido . " [ carece de fontes? ] Washington ordenou ao Secretário de Estado Thomas Jefferson que preparasse um Plano para Estabelecer Uniformidade na Moeda, Pesos e Medidas dos Estados Unidos , mais tarde referido informalmente como Relatório Jefferson. [ citação necessária ]

Em 25 de outubro de 1791, Washington apelou novamente ao Congresso:

A uniformidade dos pesos e medidas do país está entre os objetos importantes submetidos a você pela Constituição e se pode ser derivada de um padrão ao mesmo tempo invariável e universal, não deve ser menos honrosa para o conselho público do que propícia para o público conveniência. [ citação necessária ]

Em 1821, o presidente John Quincy Adams declarou: "Pesos e medidas podem ser classificados entre as necessidades de vida de cada indivíduo da sociedade humana". [ citação necessária ]

No entanto, foi somente em 1838 que o governo dos Estados Unidos adotou um conjunto uniforme de padrões. [5]

De 1830 a 1901, a função de supervisionar pesos e medidas foi desempenhada pelo Office of Standard Weights and Measures , que fazia parte do US Coast and Geodetic Survey do Departamento do Tesouro . [6] [7] [8]

Bureau of Standards

Em 1901, em resposta a um projeto de lei proposto pelo congressista James H. Southard (R, Ohio), o National Bureau of Standards foi fundado com o mandato de fornecer pesos e medidas padrão e servir como o laboratório físico nacional para os Estados Unidos . (Southard já havia patrocinado um projeto de lei para a conversão métrica dos Estados Unidos.) [9]

Gráfico de atividades do NBS, 1915

O presidente Theodore Roosevelt nomeou Samuel W. Stratton como o primeiro diretor. O orçamento para o primeiro ano de operação foi de US $ 40.000. O Bureau assumiu a custódia das cópias das barras de quilogramas e metros que eram os padrões para as medidas dos Estados Unidos e estabeleceu um programa para fornecer serviços de metrologia para usuários científicos e comerciais dos Estados Unidos. Um local de laboratório foi construído em Washington, DC , e os instrumentos foram adquiridos dos laboratórios físicos nacionais da Europa. Além de pesos e medidas, a Repartição desenvolveu instrumentos para unidades elétricas e para medição de luz. Em 1905 foi convocada uma reunião que seria a primeira "Conferência Nacional de Pesos e Medidas".

Inicialmente concebido como uma agência de metrologia, o Bureau of Standards foi dirigido por Herbert Hoover para estabelecer divisões para desenvolver padrões comerciais para materiais e produtos. [9] página 133 Alguns desses padrões eram para produtos destinados ao uso do governo, mas os padrões de produtos também afetavam o consumo do setor privado. Padrões de qualidade foram desenvolvidos para produtos, incluindo alguns tipos de roupas, sistemas de freio automotivo e faróis, anticongelante e segurança elétrica. Durante a Primeira Guerra Mundial , o Bureau trabalhou em vários problemas relacionados à produção de guerra, até mesmo operando sua própria instalação para produzir vidro óptico quando o fornecimento europeu foi interrompido. Entre as guerras,Harry Diamond, do Bureau, desenvolveu um sistema de aterrissagem de aeronaves por rádio de aproximação cega . Durante a Segunda Guerra Mundial, a pesquisa e o desenvolvimento militares foram realizados, incluindo o desenvolvimento de métodos de previsão de propagação de rádio , o detonador de proximidade e a fuselagem padronizada usada originalmente para o Projeto Pigeon , e logo depois a bomba autônoma guiada por radar Bat antinavio e a Família Kingfisher de mísseis portadores de torpedos.

Um espectrômetro de massa em uso no NBS em 1948.

Em 1948, financiado pela Força Aérea dos Estados Unidos, o Bureau começou o projeto e a construção do SEAC , o Standards Eastern Automatic Computer. O computador entrou em operação em maio de 1950 usando uma combinação de tubos de vácuo e lógica de diodo de estado sólido. Mais ou menos na mesma época, o Standards Western Automatic Computer foi construído no escritório do NBS em Los Angeles por Harry Huskey e usado para pesquisas lá. Uma versão móvel, DYSEAC , foi construída para o Signal Corps em 1954.

Devido a uma mudança na missão, o "National Bureau of Standards" tornou-se o "National Institute of Standards and Technology" em 1988. [6]

Após 11 de setembro de 2001, o NIST conduziu a investigação oficial sobre o colapso dos edifícios do World Trade Center .

Após o colapso do prédio do condomínio Surfside em 2021 , o NIST enviou engenheiros ao local para investigar a causa do colapso. [10]

Constituição

O NIST, conhecido entre 1901 e 1988 como National Bureau of Standards (NBS), é um laboratório de padrões de medição , também conhecido como National Metrological Institute (NMI), que é uma agência não reguladora do Departamento de Comércio dos Estados Unidos . A missão oficial do instituto é: [11]

Promova a inovação e a competitividade industrial dos EUA por meio do avanço da ciência , padrões e tecnologia de medição de forma a aumentar a segurança econômica e melhorar nossa qualidade de vida .

-  NIST

O NIST teve um orçamento operacional para o ano fiscal de 2007 (1 de outubro de 2006 - 30 de setembro de 2007) de cerca de US $ 843,3 milhões. O orçamento do NIST para 2009 foi de $ 992 milhões e também recebeu $ 610 milhões como parte da Lei de Recuperação e Reinvestimento Americana . [12] O NIST emprega cerca de 2.900 cientistas, engenheiros, técnicos e pessoal de apoio e administrativo. Cerca de 1.800 associados do NIST (pesquisadores e engenheiros convidados de empresas americanas e países estrangeiros) complementam a equipe. Além disso, o NIST tem parceria com 1.400 especialistas em manufatura e equipe em cerca de 350 centros afiliados em todo o país. NIST publica o Manual 44 que fornece as "Especificações, tolerâncias e outros requisitos técnicos para dispositivos de pesagem e medição".

Sistema métrico

O Congresso de 1866 fez uso do sistema métrico no comércio uma atividade legalmente protegida por meio da aprovação da Lei Métrica de 1866 . [13] Em 20 de maio de 1875, 17 dos 20 países assinaram um documento conhecido como Convenção Métrica ou Tratado do Metro , que estabeleceu o Bureau Internacional de Pesos e Medidas sob o controle de um comitê internacional eleito pela Conferência Geral em Pesos e Medidas . [14]

Organização

Complexo de Laboratório de Medição Avançada em Gaithersburg
Vista aérea do campus Gaithersburg em 2019
Laboratórios Boulder

O NIST está sediado em Gaithersburg, Maryland , e opera uma instalação em Boulder, Colorado , que foi inaugurada pelo presidente Eisenhower em 1954. [15] [16] [17] As atividades do NIST são organizadas em programas de laboratório e programas extramuros. A partir de 1º de outubro de 2010, o NIST foi realinhado reduzindo o número de unidades de laboratório do NIST de dez para seis. [18] Os laboratórios do NIST incluem: [19]

  • Laboratório de Tecnologia da Comunicação (CTL) [20]
  • Laboratório de Engenharia (EL) [21]
  • Laboratório de Tecnologia da Informação (ITL) [22]
  • Center for Neutron Research (NCNR) [23]
  • Laboratório de Medição de Materiais (MML) [24]
  • Laboratório de Medição Física (PML) [25]

Os programas extras incluem:

  • Hollings Manufacturing Extension Partnership (MEP), [26] uma rede nacional de centros para ajudar os fabricantes de pequeno e médio porte a criar e reter empregos, melhorar a eficiência e minimizar o desperdício por meio de melhorias de processo e para aumentar a penetração no mercado com estratégias de inovação e crescimento;
  • Programa de Inovação Tecnológica (TIP), um programa de concessão em que o NIST e os parceiros da indústria compartilham o custo do desenvolvimento em estágio inicial de tecnologias inovadoras, mas de alto risco;
  • Programa de Excelência em Desempenho Baldrige, que administra o Prêmio Nacional de Qualidade Malcolm Baldrige , o maior prêmio do país por desempenho e excelência empresarial.

Os laboratórios de Boulder do NIST são mais conhecidos pelo NIST-F1 , que abriga um relógio atômico . O NIST-F1 serve como fonte do horário oficial do país. A partir de sua medição da frequência de ressonância natural de césio, que define o segundo, o NIST transmite sinais de tempo por meio da estação de rádio de ondas longas WWVB perto de Fort Collins , Colorado, e das estações de rádio de ondas curtas WWV e WWVH , localizadas perto de Fort Collins e Kekaha, Havaí , respectivamente. [27]

O NIST também opera uma instalação de usuário da ciência de nêutrons : o NIST Center for Neutron Research (NCNR). O NCNR fornece aos cientistas acesso a uma variedade de instrumentos de espalhamento de nêutrons , que eles usam em muitos campos de pesquisa (ciência dos materiais, células de combustível, biotecnologia, etc.).

O SURF III Synchrotron Ultraviolet Radiation Facility é uma fonte de radiação síncrotron , em operação contínua desde 1961. SURF III agora serve como o padrão nacional dos EUA para radiometria baseada em fonte em todo o espectro óptico generalizado. Todos os instrumentos de observação ultravioleta extremos transportados pela NASA foram calibrados no SURF desde 1970, e SURF é usado para medição e caracterização de sistemas para litografia ultravioleta extrema .

O Centro de Ciência e Tecnologia em Nanoescala (CNST) realiza pesquisas em nanotecnologia , tanto por meio de esforços de pesquisa internos quanto por meio de uma instalação de nanofabricação de sala limpa acessível ao usuário . Este "NanoFab" está equipado com ferramentas para padronização litográfica e imagens (por exemplo, microscópios eletrônicos e microscópios de força atômica ).

Comitês

O NIST tem sete comitês permanentes:

Projetos

Um logotipo do NIST de 40 nm feito com átomos de cobalto

Medidas e normas

Como parte de sua missão, o NIST fornece à indústria, academia, governo e outros usuários mais de 1.300 Materiais de Referência Padrão (SRMs). Esses artefatos são certificados como tendo características específicas ou conteúdo de componente, usados ​​como padrões de calibração para equipamentos e procedimentos de medição, referências de controle de qualidade para processos industriais e amostras de controle experimental.

Handbook 44

O NIST publica o Manual 44 a cada ano após a reunião anual da Conferência Nacional de Pesos e Medidas (NCWM). Cada edição é desenvolvida por meio da cooperação do Comitê de Especificações e Tolerâncias do NCWM e da Divisão de Pesos e Medidas (WMD) do NIST. O objetivo do livro é o cumprimento parcial da responsabilidade estatutária de "cooperação com os estados para assegurar a uniformidade das leis de pesos e medidas e métodos de inspeção".

O NIST tem publicado várias formas do que agora é o Handbook 44 desde 1918 e começou a publicação com o nome atual em 1949. A edição de 2010 está de acordo com o conceito de uso primário das medições SI (métricas) recomendadas pela Omnibus Foreign Trade e Lei da Competitividade de 1988 . [28] [29]

Segurança interna

O NIST está desenvolvendo padrões de documentos de identidade para todo o governo para funcionários federais e contratados para evitar que pessoas não autorizadas tenham acesso a prédios do governo e sistemas de computador. [ citação necessária ]

Colapso investigação World Trade Center

Em 2002, o National Construction Safety Team Act determinou que o NIST conduzisse uma investigação sobre o colapso dos edifícios 1 e 2 do World Trade Center e do World Trade Center de 47 andares. A "Investigação do colapso do World Trade Center", dirigida pelo investigador principal Shyam Sunder, [30] cobriu três aspectos, incluindo um edifício técnico e segurança contra incêndioinvestigação para estudar os fatores que contribuíram para a causa provável dos colapsos das Torres WTC (WTC 1 e 2) e WTC 7. O NIST também estabeleceu um programa de pesquisa e desenvolvimento para fornecer a base técnica para códigos, normas e normas de construção e incêndio melhorados práticas e um programa de disseminação e assistência técnica para envolver os líderes da comunidade de construção e construção na implementação de mudanças propostas nas práticas, padrões e códigos. O NIST também está fornecendo orientações práticas e ferramentas para preparar melhor os proprietários de instalações, empreiteiros, arquitetos, engenheiros, equipes de emergência e autoridades regulatórias para responder a desastres futuros. A parte da investigação do plano de resposta foi concluída com o lançamento do relatório final no 7 World Trade Center em 20 de novembro de 2008.O relatório final sobre as Torres WTC - incluindo 30 recomendações para melhorar a segurança do edifício e dos ocupantes - foi lançado em 26 de outubro de 2005.[31]

Tecnologia eleitoral

O NIST trabalha em conjunto com o Comitê de Desenvolvimento de Diretrizes Técnicas da Comissão de Assistência Eleitoral para desenvolver as Diretrizes do Sistema de Votação Voluntária para urnas eletrônicas e outras tecnologias eleitorais.

Pessoas

Quatro pesquisadores científicos do NIST receberam o Prêmio Nobel por trabalhos em física : William Daniel Phillips em 1997, Eric Allin Cornell em 2001, John Lewis Hall em 2005 e David Jeffrey Wineland em 2012, que é o maior número para qualquer laboratório do governo dos Estados Unidos. Todos os quatro foram reconhecidos por seu trabalho relacionado ao resfriamento de átomos a laser , que está diretamente relacionado ao desenvolvimento e avanço do relógio atômico. Em 2011, Dan Shechtman recebeu o Prêmio Nobel de Química por seu trabalho sobre quasicristais na Divisão de Metalurgia de 1982 a 1984. Além disso,John Werner Cahn recebeu o Prêmio Kyoto de 2011 para Ciência de Materiais, e a Medalha Nacional de Ciência foi concedida aos pesquisadores do NIST Cahn (1998) e Wineland (2007). Outras pessoas notáveis ​​que trabalharam no NBS ou NIST incluem:

Diretores

Desde 1989, o diretor do NIST foi nomeado pelo presidente e é confirmado pelo Senado dos Estados Unidos , [32] e, desde aquele ano, o mandato médio dos diretores do NIST caiu de 11 para 2 anos. Desde a reorganização do NIST em 2011, o diretor também detém o título de Subsecretário de Comércio para Padrões e Tecnologia. Quinze pessoas ocuparam oficialmente o cargo (além de quatro diretores em exercício que serviram temporariamente).

Patentes

O NIST detém patentes em nome do governo federal dos Estados Unidos , [33] com pelo menos uma delas sendo custodiada para proteger o uso de domínio público, como uma para um relógio atômico em escala de chip , desenvolvido por uma equipe do NIST como parte de uma competição DARPA . [34]

Controvérsia sobre NIST SP padrão 800-90

Em setembro de 2013, tanto o The Guardian quanto o The New York Times relataram que o NIST permitiu que a Agência de Segurança Nacional (NSA) inserisse um gerador de números pseudoaleatórios criptograficamente seguro chamado Dual EC DRBG no padrão NIST SP 800-90 que tinha um backdoor cleptográfico que o NSA pode usar para prever secretamente as saídas futuras desse gerador de números pseudo - aleatórios , permitindo assim a descriptografia sub-reptícia de dados. [35] Ambos os documentos relatam [36] [37]que a NSA trabalhou secretamente para obter sua própria versão do SP 800-90 aprovada para uso mundial em 2006. O documento de denúncia afirma que "eventualmente, a NSA se tornou o único editor". Os relatórios confirmam as suspeitas e fundamentos técnicos levantados publicamente pelos criptógrafos em 2007 de que o EC-DRBG poderia conter uma porta traseira cleptográfica (talvez colocada no padrão pela NSA). [38]

O NIST respondeu às alegações, declarando que "o NIST trabalha para publicar os padrões criptográficos mais fortes possíveis" e que usa "um processo público transparente para examinar rigorosamente nossos padrões recomendados". [39] A agência afirmou que "tem havido alguma confusão sobre o processo de desenvolvimento de padrões e o papel de diferentes organizações nele ... A Agência de Segurança Nacional (NSA) participa do processo de criptografia do NIST por causa de sua experiência reconhecida. O NIST é também exigido por estatuto para consultar a NSA. " [40]Reconhecendo as preocupações expressas, a agência reabriu o período de comentários públicos para as publicações do SP800-90, prometendo que "se forem encontradas vulnerabilidades nesses ou em qualquer outro padrão do NIST, trabalharemos com a comunidade criptográfica para resolvê-los o mais rápido possível". [41] Devido à preocupação pública com este ataque de criptovirologia , o NIST rescindiu o algoritmo EC-DRBG do padrão NIST SP 800-90. [42]

Publicações

pdf

Veja também

Referências

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  2. ^ "FY 2022: Resumo da solicitação de orçamento presidencial" . nist.gov . Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia . Recuperado em 18 de julho de 2021 .
  3. ^ "Dr. James K. Olthoff" . commerce.gov . Departamento de Comércio dos Estados Unidos . Recuperado em 18 de julho de 2021 .
  4. ^ Artigos da Confederação de 1781, artigo IX, parágrafo 4.
  5. ^ a b Publicação especial NBS 447 Arquivado em 17 de outubro de 2011, na máquina Wayback - Recuperado em 28 de setembro de 2011
  6. ^ a b Registros do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) arquivado 19 de outubro de 2017, na máquina de Wayback , arquivos nacionais e Web site da administração de registros , (grupo de registro 167), 1830–1987.
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  8. ^ Theberge, Capitão Albert E., The Coast Survey 1807–1867: Volume I da História do Corpo Comissionado da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional , "THE HASSLER LEGACY: FERDINAND RUDOLPH HASSLER e a PESQUISA DA COSTA DOS ESTADOS UNIDOS: O RENASCIMENTO DE THE SURVEY, "nenhuma editora listada, NOAA History, 1998. Arquivado em 9 de novembro de 2014, na Wayback Machine
  9. ^ a b John Perry, a história dos padrões , do funk e dos Wagnalls, 1953, gato da Biblioteca do Congresso. No. 55-11094, p. 123
  10. ^ "Agência que estudou a queda das Torres Gêmeas na fila para investigar o colapso de um condomínio próximo a Miami Beach" . Miami Herald . Recuperado em 8 de julho de 2021 .
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Ligações externas