În limba engleză, cuvântul Maser este o abreviere pentru sintagma „Amplificarea microundelor prin emisie stimulată de radiații”, care se traduce prin „amplificarea microundelor folosind radiații stimulate”. În acțiunea sa, este similar cu un laser, dar funcționează în domeniul microundelor.
Un maser este un dispozitiv care produce unde electromagnetice succesive. A fost inventat pentru prima dată de fizicienii din URSS și SUA Nikolai Basov, Alexander Prokhorov și Charles Townes în 1954. Pentru aceasta au primit Premiul Nobel.
Primele modele au funcționat cu un sistem de pompare pe trei niveluri, în care o sursă de microunde pompează energie în fluidul de lucru al emițătorului. Drept urmare, atomii de hidrogen și alții trec la un nou nivel de energie dintr-o stare de repaus. Aceasta este însoțită de radiații în zona de microunde.
Un maser, spre deosebire de laser, emite mai degrabă fascicule de microunde concentrate decât lumină. Raportul dintre puterea utilă a semnalului și puterea de zgomot a maserului este mai mic, ceea ce reprezintă un avantaj. Cu toate acestea, puterea era inferioară unui laser.
De fapt, majoritatea maserilor de până acum au fost emițători de gaze, unde atomii de hidrogen sunt folosiți ca mediu de lucru. Dar costul unor astfel de dispozitive este foarte mare, deoarece acestea sunt fabricate din multe componente scumpe. Pentru funcționarea maserului, au fost necesare temperaturi și vid aproape de zero absolut. Prin urmare, pentru o lungă perioadă de timp, a fost puțin folosit.
Mai târziu, Mark Oxborrow și alți oameni de știință britanici au inventat un generator cuantic cu microunde bazat pe componente în stare solidă. Se bazează pe cristale de pentacen, funcționează la temperatura camerei și are dimensiuni compacte. Dezvoltatorii cred că poate fi utilizat în comunicații radar și spațiale, precum și pentru a crea calculatoare cuantice și radiotelescoape de generația următoare.
Semnalul de la acest dispozitiv este de multe ori mai puternic decât semnalul unui maser convențional. Acum oamenii de știință lucrează pentru a face nu doar să genereze impulsuri scurte individuale, ci să lucreze constant. De asemenea, este necesar să restrângeți lungimea de undă acoperită pentru o amplificare suplimentară.
Acest maser este alimentat de un sistem de pompare pe două niveluri: un cristal terfenil și pentacen sunt pompate de un laser optic. Moleculele cristaline se deplasează la un nou nivel de energie, ca urmare, fotonii sunt emiși sincron în gama microundelor.
