近年来，由压力波造成的物理损坏(例如中东军事人员承受的爆炸物造成的颅脑外伤)已成为越来越迫切的公众关注点。

　　尽管设备制造商，测试实验室和军事承包商使用了许多动态压力传感器，但它们都无法通过国家标准提供可追溯到国际单位制的测量结果。结果，无法判断设备的相对或绝对精度。

　　这样的问题可能不会持续很长时间。NIST的科学家正在开发动态压力测量的国家标准。“目前，所有动态传感器，无论是用于压力，加速度还是力，都没有可追溯的测量系统，” 传感器科学部的项目科学家Kevin Douglass说。“类似地，军事人员现在已经配备了用于检测爆炸波的压力传感器。但是目前尚不清楚不同厂商的测量结果是否会一致。这就是NIST的用武之地。”

　　科学家们正在研究将成为标准动态压力研究和校准设备的第一版，该设备将使用具有完全可控和可再现条件的冲击管来创建动态压力事件。

　　当前版本是一根2.4米长的管，内径5厘米，充满气体。一端将压力升至约6个大气压，并通过可根据需要破裂的隔膜进行控制。(请参见下面的照片。)在管的另一端，在受控的低压段中，有一组市售的压电压力传感器。

　　在某个设定的阈值处，隔膜破裂，压力波沿管子向下传播，到达末端，然后反射回来。“我们必须找到一种可以完全，对称且或多或少可再现的方式破裂的材料，”项目科学家刘海军说。“您想让波浪像平直的波浪一样沿着管道向下传播。”

　　Liu测试了各种材料，包括薄黄铜箔。到目前为止，最好的结果来自厚度为1000英寸(0.05毫米)的两千分之一的聚碳酸酯薄膜。在下一个版本的减震管中，隔膜将被聚焦的激光束刺破。

　　安装在减震管上的动态压力传感器通常采用压电系统，当通过的压力波使传感器膜片的形状变形时，压电系统会产生电荷。

　　项目科学家Zeeshan Ahmed说：“我们将能够使用新的冲击管配置来校准那些传感器。” “使用冲击管是因为它提供了压力的近阶梯函数变化，可以轻松建模。一种方法是假设理论模型具有可追溯性，但我们想超越此范围。因此，我们正在开发一种不同的，基于光谱的更快的测量系统。”

　　这个想法是使激光束垂直于冲击波的方向穿过管子。光子探测器将记录通过的波吸收的激光量随时间的变化-实际上，将产生一系列快速快照来测量通过的压力波和温度波。所得光谱取决于在不同压力和温度下气体分子的量子特性。

　　道格拉斯说：“分子的反应比机械传感器快得多。” “与压电传感器不同，我们正在开发的系统还可以测量温度，从而精确表征压力波。它可以测量氩气或氦气等载气中痕量一氧化碳对激光束的吸收，可以改变以获得不同的热力学性质。” 目前，概念验证传感器可以在100微秒的时间范围内进行测量。道格拉斯说：“我们会将其提高十倍。”

　　完全开发后，该方法可以提供压力和温度测量值，其精度仅取决于众所周知的原子量子性质。艾哈迈德说：“最终，我们也许可以使用'NIST芯片'型传感器或光纤传感器，并对其进行温度和压力测量。” “如果我们能够创建足够先进的传感器，我们将能够为商业和科学设计标准，而这些标准将永远不需要回来进行校准。”