登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《美国国家标准与技术研究院（NIST）新发布一种主要使用现成的低成本部件制成的超声吸收光谱仪》

  • 编译者： 张宇
  • 发布时间：2025-04-29

  • 超声吸收光谱仪可以探测分子间相互作用，为化学工程和生物制药过程的研究提供支持。目前唯一的商用超声光谱仪成本超过10万美元，使许多机构望尘莫及。近日，美国国家标准与技术研究院（NIST）设计了一种低成本的超声波吸收光谱仪，它由来自快速原型制造的现成组件和零件组成。研究人员采用直通透射法来定量测量吸收，使用31次脉冲在不同的距离进行测量。与仅依赖两次测量的固定路径技术和脉冲回波方法相比，这些测量显著提高了定量测量吸收的计量精度。研究人员在测量中使用纯水来校正衍射效应，并通过重复测量水来传导不确定性。研究人员通过测量盐溶液和纤维素来验证光谱仪，并将数据与商用光谱仪获得的结果进行比较。两种设备的结果都在误差范围之内。值得注意的是，从这些测量中，研究人员观察到硫酸钪在1MHz附近有一个弛豫峰，此前仅通过共振光谱法报告过一次。NIST新发布的系统为大学研究人员和学生提供了一种低成本的商用超声吸收光谱仪替代方案。

    该研究的详细信息已发布在《Proceedings of Meetings on Acoustics》中。（DOI：10.1121/2.0002003）

3浏览量
原文链接
相关报告

  • 《美国国家标准与技术研究院（NIST）发布全球首批3个后量子加密标准》
    • 编译者：李晓萌
    • 发布时间：2024-09-11
    • 近日，美国国家标准与技术研究院（NIST）发布全球首批3个后量子加密标准，旨在抵御量子计算机的网络攻击。 世界各地的研究人员正在竞相建造量子计算机，这些计算机将以与普通计算机截然不同的方式运行，并可能打破目前为我们在网上所做的几乎所有事情提供安全和隐私的加密。此次宣布的算法在NIST后量子密码学（PQC）标准化项目的第一个完整标准中进行了规定，并可立即使用。 这三个新标准是为未来而制定的。量子计算技术正在迅速发展，一些专家预测，一种能够破解当前加密方法的设备可能会在十年内出现，威胁到个人、组织和整个国家的安全和隐私。 美国商务部副部长Don Graves表示：“量子计算的进步在重申美国作为全球技术强国的地位和推动我们经济安全的未来方面发挥着至关重要的作用。”。“商务部正在尽其所能确保美国在量子领域的竞争力，包括NIST，处于整个政府工作的最前沿。NIST正在提供宝贵的专业知识，为我们的量子挑战开发创新的解决方案，包括组织可以开始实施的后量子密码学等安全措施，以确保我们的后量子未来。随着这项长达十年的努力的继续，我们期待着商务部在这一重要领域继续保持领导地位。” 这些标准——包含加密算法的计算机代码、如何实现它们的说明以及它们的预期用途——是NIST管理的八年努力的结果，NIST在开发加密方面有着悠久的历史。该机构召集了世界各地的密码学专家，构思、提交并评估可以抵抗量子计算机攻击的密码算法。这项新兴技术可能会彻底改变从天气预报到基础物理学再到药物设计的各个领域，但它也带来了威胁。 负责标准和技术的商务部副部长兼NIST主任Laurie E.Locascio表示：“量子计算技术可以成为解决许多社会最棘手问题的力量，新标准代表了NIST确保它不会同时破坏我们的安全的承诺。”。“这些最终确定的标准是NIST保护我们机密电子信息的努力的顶峰。” 加密在现代数字化社会中承载着沉重的负担。它保护了无数的电子机密，如电子邮件、医疗记录和照片库的内容，以及对国家安全至关重要的信息。加密数据可以通过公共计算机网络发送，因为除了发件人和预期收件人外，所有人都无法读取。 加密工具依赖于传统计算机难以或不可能解决的复杂数学问题。然而，一台功能足够强大的量子计算机将能够非常快速地筛选出这些问题的大量潜在解决方案，从而击败当前的加密技术。NIST标准化的算法基于不同的数学问题，这些问题会阻碍传统计算机和量子计算机的发展。 “这些最终确定的标准包括将它们纳入产品和加密系统的说明，”负责PQC标准化项目的NIST数学家Dustin Moody说。“我们鼓励系统管理员立即开始将它们集成到他们的系统中，因为完全集成需要时间。” Moody表示，这些标准是通用加密和保护数字签名的主要工具。 NIST还继续评估另外两套算法，这两套算法将来可以作为备份标准。 其中一组由三种为通用加密设计的算法组成，但基于与最终标准中的通用算法不同类型的数学问题。NIST计划在2024年底前宣布选择其中一两种算法。 第二组包括为数字签名设计的一组更大的算法。为了适应密码学家自2016年首次呼吁提交以来可能提出的任何想法，NIST在2022年要求公众提供额外的算法，并已开始对其进行评估。在不久的将来，NIST预计将宣布该组中的约15种算法，这些算法将进入下一轮测试、评估和分析。 虽然对这两套额外算法的分析将继续进行，但Moody表示，任何后续的PQC标准都将作为NIST此次宣布的三套算法的备份。 他说：“没有必要等待未来的标准。”。“继续使用这三个标准。我们需要做好准备，以防攻击破坏这三个准则中的算法，我们将继续制定备份计划，以确保我们的数据安全。但对于大多数应用程序来说，这些新标准是主要事件。”
    93浏览量
    原文链接

  • 《美国国家标准与技术研究院（NIST）与比尔及梅琳达·盖茨基金会（BMGF）合作开发用于疟疾和结核病的呼吸测试仪》
    • 编译者：李晓萌
    • 发布时间：2024-08-20
    • 近日，美国国家标准与技术研究院（NIST）与比尔及梅琳达·盖茨基金会（BMGF）签署了一项合作研发协议（CRADA），开始为新一代可以诊断疟疾和结核病的酒精测试仪制定标准和测试协议。 根据该CRADA，NIST研究人员将开展一项新的工作，开发工具和技术，以确保酒精测试仪准确可靠，如果它们进入市场并在发展中国家部署，这将是至关重要的。 一些制造商和大学正在开发疟疾和结核病的酒精测试仪，这是全球主要的死亡原因之一。但据NIST材料研究工程师Kavita Jeerage表示，基于呼吸的诊断可能很快会被用于识别或监测多种疾病的进展，包括肝病、多发性硬化症和癌症。 Jeerage表示：“我们很高兴能够参与这项全球努力，开发新的传染病呼吸测试。”。“通过这一合作关系，我们将为确保下一代酒精测试仪的最高准确度和功效奠定基础。” 疟疾和结核病是每年约200万人死亡的原因。医学专业人员通常通过验血来诊断疟疾，并通过采集痰（咳嗽粘液）样本来诊断结核病。 这两种程序都可能成本高昂，并且需要使用技术设备，通常还需要一个处理样本的实验室。此外，某些疟原虫菌株已经进化，可以逃脱检测。 近年来，科学家们已经开始识别人类呼吸中的生物标志物，即所谓的呼吸纹，这些生物标志物表明某人何时感染了疟疾或结核病。通过开发能够检测这些生物标志物的传感器，研究人员希望构建低成本、易于部署的呼气测试仪，并在全球范围内使用。 但为了让这些类型的酒精测试仪广泛使用，它们产生准确可靠的结果至关重要。NIST将与美国食品药品监督管理局（FDA）合作实现这一目标，后者也与盖茨基金会合作。 根据与盖茨基金会合作的两年200万美元CRADA，NIST的流体表征和气体传感计量小组将专注于两个长期目标： ·专门设计的测试设备，用于测试酒精测试仪的性能，确保测量的准确性。 ·用于测试酒精测试仪准确性的气体混合物。有些人会模仿疟疾或结核病患者的呼吸；其他人会复制无感染个体的呼吸。 近年来，科学家们在人类呼吸中发现了某些挥发性有机化合物，这些化合物表明存在疾病或健康状况。 通常，会涉及多种挥发性有机物，这就是为什么疾病诊断酒精测试仪需要比执法部门用于检测受酒精影响的司机的酒精测试仪更先进的技术。该测试只检测到呼吸中的一种化合物，乙醇。 根据Jeerage的说法，研究人员近年来在开发更复杂的酒精测试仪方面取得了进展。NIST为疟疾和结核病呼气测试仪开发的测量标准有可能为临床呼吸分析的进一步发展奠定基础。 NIST在测量气体中的微量化合物和创建校准酒精酒精酒精测试仪的参考材料方面拥有丰富的经验。 该机构的研究人员正在开发一种基于诺贝尔奖频率扫描技术的新型新冠肺炎酒精测试仪。近十年来，NIST的研究人员也一直在探索对最近大麻使用进行酒精测试的可行性。
    75浏览量
    原文链接