Laboratorio Nacional de Física de la India

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Laboratorio Nacional de Física

Descripción general de la agencia
Formado	4 de enero de 1947
Sede	Nueva Delhi
Ejecutivo de agencia	Prof.Dr. Venu Gopal Achanta, Director
Agencia matriz	Consejo de Investigaciones Científicas e Industriales
Sitio web	es.nplindia.org

El CSIR ( Laboratorio Nacional de Física de la India) , con sede en Nueva Delhi , es el laboratorio de normas de medición de la India. Mantiene las normas de las unidades del SI en la India y calibra las normas nacionales de pesos y medidas.

En la era Harappa , que tiene casi 5000 años, se encuentran excelentes ejemplos de planificación urbana y arquitectura. Los tamaños de los ladrillos eran los mismos en toda la región. En la época de Chandragupta Maurya , hace unos 2400 años, existía un sistema bien definido de pesos y medidas. El gobierno de esa época se aseguró de que todo el mundo utilizara el mismo sistema. En el sistema médico indio, el Ayurveda , las unidades de masa y volumen estaban bien definidas.

El sistema de medición durante la época del emperador mogol Akbar , el guz , era la medida de longitud. El guz se utilizó ampliamente hasta la introducción del sistema métrico en la India en 1956. Durante el período británico , se hicieron esfuerzos para lograr uniformidad en pesos y medidas. Se llegó a un compromiso en el sistema de medidas que continuó hasta la independencia de la India en 1947. Después de la independencia en 1947, se comprendió que para el rápido crecimiento industrial del país, sería necesario establecer un sistema de medición moderno en el país. La Lok Sabha en abril de 1955 resolvió: Esta cámara opina que el Gobierno de la India debe tomar las medidas necesarias para introducir pesos y medidas uniformes en todo el país basados ​​en el sistema métrico . ^{[1] [ referencia circular ]}

El Laboratorio Nacional de Física de la India fue uno de los primeros laboratorios nacionales creados bajo el Consejo de Investigación Científica e Industrial . Jawaharlal Nehru colocó la primera piedra del NPL el 4 de enero de 1947. El Dr. KS Krishnan fue el primer director del laboratorio. El edificio principal del laboratorio fue inaugurado oficialmente por el ex viceprimer ministro Sardar Vallabhbhai Patel el 21 de enero de 1950. La ex primera ministra Indira Gandhi inauguró la celebración del Jubileo de Plata del Laboratorio el 23 de diciembre de 1975.

Carta NPL:-

El objetivo principal del laboratorio es fortalecer y promover la investigación y el desarrollo basados ​​en la física para el desarrollo integral de la ciencia y la tecnología en el país. En particular, sus objetivos son:

Establecer, mantener y mejorar continuamente mediante la investigación, en beneficio de la nación, los Estándares Nacionales de Medidas y hacer realidad las Unidades basadas en el Sistema Internacional (conforme a la Ley de Legislación de Pesos y Medidas de 1956, reeditada en 1988 con arreglo a la Ley de 1976). Identificar y realizar, tras la debida consideración, investigaciones en áreas de la física que sean más apropiadas para las necesidades de la nación y para el avance del campo.

Ayudar a las industrias, agencias nacionales y otras en sus tareas de desarrollo mediante mediciones de precisión, calibración, desarrollo de dispositivos, procesos y otros problemas relacionados con la física.

Mantenerse informado y estudiar críticamente el estado de la física.

En 1957, la India se convirtió en miembro de la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM), BIPM, una organización intergubernamental internacional constituida por un tratado diplomático, es decir, "la Convención del Metro". Siendo el INM de la India y para cumplir con el mandato, el Dr. KS Krishnan, el entonces Director del CSIR-NPL firmó la "Convención del Metro" en nombre del Gobierno de la India. En 1958, la BIPM proporcionó al CSIR-NPL las copias n.º 57 (NPK) y n.º 4 de los Prototipos Internacionales del Kilogramo (IPK) y la barra de platino-iridio (Pt-Ir) del Metro, respectivamente, para realizar las unidades base del SI "kilogramo" y "metro". Este fue el hito en la fundación de la infraestructura de calidad en la India independiente.

En 1960, cuando se adoptó oficialmente el sistema métrico decimal como base de las unidades del SI, el número de unidades básicas que se mantenían en el NPL aumentó. Sin embargo, en 1963, por recomendación del Premio Nobel PMS Blackett, estos grupos se unificaron bajo un mismo paraguas. El objetivo era lograr una mayor coordinación entre los diversos grupos y dar a la actividad de normalización un enfoque programático a mayor escala y permitir que el Laboratorio desempeñara su papel de manera más eficaz. Se adquirieron otros patrones físicos en forma de células patrón, bobinas de resistencia patrón, lámparas patrón, etc. y también se iniciaron trabajos de calibración y prueba en estas áreas. Desde entonces, ha mantenido seis unidades básicas del SI: metro (para longitud), kilogramo (para masa), segundo (para tiempo), kelvin (para temperatura), amperio (para corriente) y candela (para intensidad luminosa).

Cada país modernizado, incluida la India, tiene un Instituto Nacional de Metrología (INM), que se encarga de mantener los estándares de las mediciones. Esta responsabilidad ha sido otorgada al Laboratorio Nacional de Física de Nueva Delhi .

La unidad estándar de longitud , el metro , se obtiene empleando un láser de helio-neón estabilizado como fuente de luz. Su frecuencia se mide experimentalmente. A partir de este valor de frecuencia y del valor internacionalmente aceptado de la velocidad de la luz (299 792 458  m/s ), la longitud de onda se determina utilizando la relación:

${\displaystyle longitud de onda={\frac {velocidad-de-la-luz}{frecuencia}}}$

El valor nominal de longitud de onda empleado en NPL es de 633 nanómetros. Mediante un instrumento sofisticado, conocido como interferómetro óptico, se puede medir cualquier longitud en términos de la longitud de onda de la luz láser.

El nivel actual de incertidumbre alcanzado en NPL en las mediciones de longitud es de ±3 × 10 ⁻⁹ . Sin embargo, en la mayoría de las mediciones, una incertidumbre de ±1 × 10 ⁻⁶ es adecuada.

El estándar nacional indio de masa , el kilogramo , es la copia número 57 del prototipo internacional del kilogramo suministrado por la Oficina Internacional de Pesas y Medidas (BIPM: en francés – Bureau International des Poids et Mesures), París . Se trata de un cilindro de platino-iridio cuya masa se mide en relación con el prototipo internacional del BIPM. La NPL también mantiene un grupo de kilogramos estándar de transferencia fabricados en acero inoxidable no magnético y aleación de níquel - cromo .

La incertidumbre en las mediciones de masa en NPL es ±4,6 × 10 ⁻⁹ .

El estándar nacional de intervalo de tiempo , tanto en segundo como en frecuencia , se mantiene a través de cuatro parámetros, que pueden medirse con mayor precisión. Por lo tanto, se intenta vincular otras cantidades físicas al tiempo y la frecuencia. El estándar mantenido en NPL tiene que estar vinculado a diferentes usuarios. Este proceso, conocido como difusión, se lleva a cabo de varias maneras. Para aplicaciones que requieren bajos niveles de incertidumbre, existe un servicio de difusión basado en satélite, que utiliza el satélite nacional indio, INSAT . El tiempo también se difunde a través de televisión , radio y servicios telefónicos especiales. Los relojes atómicos de cesio mantenidos en NPL están vinculados a otros similares instituidos en todo el mundo a través de un conjunto de satélites de posicionamiento global .

La unidad de corriente eléctrica, amperio , se obtiene en NPL midiendo el voltio y el ohmio por separado.

La incertidumbre en la medición del amperio es ± 1 × 10 ⁻⁶ .

El estándar de temperatura se basa en la Escala Internacional de Temperatura de 1990 (ITS-90). Ésta se basa en las temperaturas asignadas a varios puntos fijos. Una de las temperaturas más fundamentales de éstas es el punto triple del agua. A esta temperatura, el hielo, el agua y el vapor están en equilibrio entre sí. A esta temperatura se le ha asignado el valor de 273,16 kelvin . Esta temperatura se puede realizar, mantener y medir en el laboratorio. En la actualidad, los estándares de temperatura mantenidos en NPL cubren un rango de 54 a 2.473 kelvin.

La incertidumbre en su medida es ± 2,5 × 10 ⁻⁴ .

La unidad de intensidad luminosa , la candela , se obtiene mediante un radiómetro absoluto. Para el trabajo práctico se utiliza un grupo de lámparas incandescentes de tungsteno.

El nivel de incertidumbre es ± 1,3 × 10 ⁻² .

Se ha iniciado un trabajo experimental para realizar el mol , la unidad del SI para la cantidad de sustancia.

El NPL no mantiene estándares de medición de radiaciones ionizantes . Esto es responsabilidad del Centro de Investigación Atómica Bhabha , de Bombay .

Las normas que mantiene el NPL se comparan periódicamente con las normas que mantienen otros institutos metrológicos nacionales del mundo, así como con las del BIPM en París . Este ejercicio garantiza que las normas nacionales de la India sean equivalentes a las del resto del mundo.

Toda medición que se realice en un país debe estar vinculada directa o indirectamente a los patrones nacionales del país. Para ello se instala una cadena de laboratorios en diferentes estados del país. En ellos se prueban y certifican los pesos y medidas que se utilizan en la vida diaria. Es responsabilidad del NPL calibrar los patrones de medición en estos laboratorios a diferentes niveles. De esta manera, las mediciones que se realizan en cualquier parte del país se vinculan a los patrones nacionales y a través de ellos a los patrones internacionales.

Se espera que las pesas y balanzas que se utilizan en los mercados locales y en otras áreas estén certificadas por el Departamento de Pesas y Medidas del gobierno local. Los estándares de trabajo de estos departamentos locales deben, a su vez, calibrarse con los estándares de nivel estatal o cualquier otro laboratorio que esté autorizado para hacerlo. Los laboratorios de nivel estatal deben calibrar sus estándares con la NPL a nivel nacional, que es equivalente a los estándares internacionales.

Bharatiya Nirdeshak Dravya (BND) o materiales de referencia indios son materiales de referencia desarrollados por NPL que derivan su trazabilidad de estándares nacionales.

La NPL también participa en la investigación. Una de las actividades de investigación más importantes que lleva a cabo la NPL es idear la fórmula química de la tinta indeleble que se utiliza en las elecciones indias para evitar votaciones fraudulentas. Esta tinta, fabricada por Mysore Paints and Varnish Limited, se aplica en la uña del votante como indicador de que ya ha emitido su voto.

El NPL también cuenta con una sección dedicada al desarrollo de biosensores . Actualmente, la división está dirigida por el Dr. C. Sharma y la sección se centra principalmente en el desarrollo de sensores para la medición del colesterol y biosensores basados ​​en microfluidos. La sección también está desarrollando biosensores para la detección de ácido úrico .

Durante la 28.ª expedición científica india a la Antártida (ISEA) (2008-2009), el CSIR-NPL estableció un laboratorio de física espacial polar indio de última generación (IPSPL) en la base de investigación permanente india Maitri (70° 0 46' S, 110° 43' E), Antártida, con ocasión del Año Polar Internacional (API), para el monitoreo continuo y en tiempo real de la ionosfera en latitudes altas, con el fin de abordar el interés científico de las consecuencias ionosféricas en latitudes altas causadas por la modulación de las condiciones ambientales del espacio cercano a la Tierra. En 2011, el CSIR-NPL lideró la expedición antártica a la tercera base científica permanente de la India, recientemente construida, “Bharati” (69° 24' S, 76° 11'), para probar y validar sus instalaciones durante condiciones invernales extremas. El CSIR NPL también forma parte de las expediciones árticas de la India. Himadri es la primera estación de investigación permanente de la India en el Ártico, situada en la base internacional de investigación del Ártico, Ny-Ålesund, en Spitsbergen, Svalbard (Noruega). Se instaló durante la segunda expedición de la India al Ártico en junio de 2008. Se encuentra a 1200 km del Polo Norte.

Durante las elecciones generales, casi 40 millones de personas llevan una marca del CSIR en sus dedos. La tinta indeleble que se utiliza para marcar la uña de un votante durante las elecciones generales es un regalo del CSIR al espíritu de la democracia que ha perdurado a lo largo del tiempo. Desarrollada en 1952, primero se produjo en los campus universitarios. Posteriormente, la industria ha estado fabricando la tinta. También se exporta a Sri Lanka, Indonesia, Turquía y otras democracias.

El Laboratorio Nacional de Física (NPL) ha establecido una estación de monitoreo atmosférico en el campus del Instituto de Tecnología de Biorecursos del Himalaya (IHBT) en Palampur (HP) a una altitud de 1391 m para generar los datos de base para las especies y propiedades traza atmosféricas que sirvan como referencia para la comparación de la atmósfera contaminada en la India. En esta estación, el NPL ha instalado un sistema de monitoreo del aire de última generación, un sistema de medición de gases de efecto invernadero y un Raman Lidar. Se han medido una serie de parámetros como CO, NO, NO ₂ , NH ₃ , SO ₂ , O
_{3Además de CO2} y CH4 _, en esta estación se están monitoreando actualmente PM, HC y BC en la que también se encuentra equipada una estación meteorológica (AWS) para medir parámetros climáticos. ^{[2] [3]}

El BND-4201 es el primer material de referencia indio para oro con una finura de '9999' (oro con una pureza del 99,99 % y con impurezas de solo 100 partes por millón).

Dr. KS Krishnan – 1954 Dr. AR Verma – 1982 Dr. AP Mitra – 1989 Dr. SK Joshi – 2003

Dr. SK Joshi – 1991

Dr. KS Krishnan – 1958 Dr. AP Mitra – 1968 Dr. Vinay Gupta – 2017

Colaboradores del equipo ganador del Premio Nobel de la Paz para el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) Dr. AP Mitra y Dr. Chhemmendra Sharma – 2007

• Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de los Estados Unidos
• Laboratorio Nacional de Física (Reino Unido)
• Proyecto Versalles sobre materiales y normas avanzados

• Oficina Internacional de Pesos y Medidas (BIPM)