Τι είναι το Maser;

Ένα Maser είναι ένας τύπος τεχνολογίας παρόμοιο με ένα λέιζερ.Όταν ένα λέιζερ είναι ένα κατευθυνόμενο ενεργειακό εργαλείο ή όπλο που βασίζεται στην ενίσχυση του φωτός από την διεγερμένη εκπομπή ακτινοβολίας, ένα MASER χρησιμοποιεί ενίσχυση μικροκυμάτων ή ηλεκτρομαγνητικά πεδία αντί για συνεκτικές δοκούς φωτός, για να παράγει παρόμοια αποτελέσματα.Η ιδέα πίσω από το Maser σχεδιάστηκε για πρώτη φορά το 1953 όταν ο αμερικανός φυσικός Charles Townes έχτισε ένα, αλλά βασίζεται σε μια προηγούμενη κατανόηση της διεγερμένης εκπομπής αρχών ακτινοβολίας που καθιέρωσε ο Albert Einstein το 1917. Η τεχνολογία έχει χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη εξαιρετικά ακριβών ρολογιών, στην αστρονομική έρευνα και έχει χρήση σε πιθανές εφαρμογές όπλων.

Η ατομική δέσμη Masers χρησιμοποιεί συνήθως μια μορφή αερίου που χρεώνεται σε μια διεγερμένη κατάσταση σε ένα θάλαμο, το οποίο προκαλεί το αέριο να εκπέμπει ακτινοβολία που αποθηκεύεται από έναν συντονιστή, όπουΑργότερα διοχετεύεται έξω από το θάλαμο μέσω ενός μικρού ανοίγματος.Το Maser που δημιούργησε ο Townes ήταν ένα Maser αμμωνίας και η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ήταν πολύ χαμηλή στα 0,00001 watt.Η δέσμη της ενέργειας που παρήγαγε ήταν τόσο ακριβής, ωστόσο, ότι θεωρήθηκε χρήσιμο ως ένα εξαιρετικά ακριβές ρολόι που θα μπορούσε να δείξει έναν σωστό χρόνο στο δεύτερο για εκατοντάδες χρόνια.Μόνο αλληλεπιδρά κατά μήκος μιας σειράς στενών συχνοτήτων που είναι χαρακτηριστικές του αερίου.Αυτό μπορεί να καταστήσει έναν πολύ ακριβή ενισχυτή σε τομείς της έρευνας που μελετούν ένα τέτοιο αέριο.Το Maser υδρογόνου είναι πολύ αποτελεσματικό στην ενίσχυση και τη μέτρηση των ασθενών σημάτων στο διάστημα στη ραδιοφωνική αστρονομία.Το Maser υδρογόνου έχει επίσης χρησιμοποιηθεί ως μορφή ατομικού ρολογιού ακριβέστερη από αυτή που βασίζεται στην αμμωνία και τα μοντέλα από το 2011 είναι σε θέση να μην χάσουν ή να κερδίσουν ένα δευτερόλεπτο της λανθασμένης μέτρησης χρόνου σε περισσότερα από 100.000 χρόνια εγγραφής.

Όπου απαιτείται ενίσχυση σήματος ακτινοβολίας ή ραδιοφωνικών κυμάτων σε μια ζώνη διαφορετικών συχνότητας, χρησιμοποιείται ένα μαστίγιο στερεάς κατάστασης.Το Ruby Maser είναι ένα παράδειγμα αυτού, με βάση τις αρχές που χρησιμοποιεί επίσης ένα λέιζερ Ruby.Το Ruby Crystal διεγείρεται παρουσία ενός μαγνητικού πεδίου για να συντονίσει ένα σήμα που μελετάται κατά μήκος μιας συγκεκριμένης συχνότητας και αλληλεπιδρά καλά με πολύ αδύναμα σήματα.Αυτό δίνει στο Ruby Masers ιδανικές εφαρμογές για την ενίσχυση των σημάτων που αποστέλλονται πίσω στη Γη από μακρινούς ανιχνευτές χώρου που αποστέλλονται σε άλλους πλανήτες ή δορυφόρους που περιστρέφονται σε ένα κλάσμα απόστασης από το φεγγάρι, όπως οι γεωγραφικοί δορυφόροι.Ένα τέτοιο maser έχει επίσης χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση των ραδιοκύμων που εκπέμπονται από πλανήτες όπως η Αφροδίτη για να μελετήσουν τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας και τη θερμοκρασία του.Το ρουμπίντιο maser βασίζεται σε αέριο, χρησιμοποιώντας μια εξατμισμένη μορφή του λευκού μεταλλικού στοιχείου αργύρου-λευκού.Είναι ένα χρήσιμο εργαστηριακό εργαλείο στην οπτική άντληση, όπου τα ηλεκτρόνια σε ένα άτομο είναι ενθουσιασμένοι με μια γνωστή κβαντική κατάσταση, ώστε να μπορούν να μελετηθούν.Τα Masers Microwave χρησιμοποιούνται στην έρευνα κοσμολογίας για να μελετήσουν την ακτινοβολία φόντου του κοσμικού μικροκυμάτων στο διάστημα που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της πρώιμης επέκτασης του σύμπαντος.Αυτό είναι γνωστό ως πεδίο έρευνας της ραδιομετρίας μικροκυμάτων.