Apa itu Maser?

Maser adalah jenis teknologi yang mirip dengan laser.Di mana laser adalah alat energi terarah atau senjata berdasarkan amplifikasi cahaya oleh emisi radiasi yang distimulasi, Maser malah menggunakan amplifikasi gelombang mikro, atau medan elektromagnetik alih -alih balok cahaya yang koheren, untuk menghasilkan hasil yang serupa.Konsep di balik Maser pertama kali dikandung pada tahun 1953 ketika fisikawan AS Charles Townes membangun satu, tetapi didasarkan pada pemahaman sebelumnya tentang emisi prinsip radiasi yang dirangsang yang ditetapkan oleh Albert Einstein pada tahun 1917. Teknologi ini telah digunakan dalam mengembangkan jam yang sangat tepat, dalam penelitian astronomi, dan telah digunakan dalam aplikasi senjata potensial.

Maser balok atom biasanya menggunakan bentuk gas yang dibebankan ke keadaan tereksitasi di sebuah kamar, yang menyebabkan gas itu memancarkan radiasi yang disimpan oleh resonator, di manaKemudian disalurkan keluar dari kamar melalui celah kecil.Maser yang dibuat oleh Townes adalah Ammonia Maser, dan pembangkit listriknya sangat rendah di 0,00001 watt.Balok energi yang dihasilkannya sangat tepat, namun, terlihat berguna sebagai jam yang sangat akurat yang dapat menunjukkan waktu yang tepat untuk yang kedua selama ratusan tahun.

di mana Maser didasarkan pada gas, ituHanya berinteraksi di sepanjang berbagai frekuensi sempit yang merupakan karakteristik gas.Ini dapat menjadikannya penguat yang sangat tepat di bidang penelitian yang mempelajari gas seperti itu.Hidrogen Maser sangat efektif dalam memperkuat dan mengukur sinyal lemah di ruang angkasa dalam astronomi radio.Hidrogen Maser juga telah digunakan sebagai bentuk jam atom yang lebih akurat daripada yang didasarkan pada amonia, dan model pada 2011 mampu tidak kehilangan atau mendapatkan satu detik pengukuran waktu yang salah dalam lebih dari 100.000 tahun perekaman.

Di mana amplifikasi radiasi atau sinyal gelombang radio diperlukan pada pita frekuensi yang berbeda, maser solid state digunakan.Ruby Maser adalah contoh dari ini, berdasarkan prinsip -prinsip yang juga digunakan laser ruby.Ruby Crystal bersemangat di hadapan medan magnet untuk menyetel sinyal yang sedang dipelajari di sepanjang frekuensi tertentu, dan berinteraksi dengan baik dengan sinyal yang sangat lemah.Ini memberikan aplikasi ideal Ruby Masers untuk memperkuat sinyal yang dikirim kembali ke Bumi dengan probe luar angkasa yang jauh yang dikirim ke planet lain, atau satelit yang mengorbit pada sebagian kecil dari jarak ke bulan, seperti satelit geosinkron.Maser seperti itu juga telah digunakan untuk mengukur gelombang radio yang dipancarkan oleh planet -planet seperti Venus untuk mempelajari komposisi kimia atmosfernya dan suhunya.

Jenis Maser yang umum digunakan dalam penelitian termasuk rubidium dan varietas gelombang mikro.Rubidium Maser berbasis gas, menggunakan bentuk uap dari elemen logam putih perak.Ini adalah alat laboratorium yang berguna dalam pemompaan optik, di mana elektron dalam atom bersemangat untuk keadaan kuantum yang diketahui sehingga dapat dipelajari.Masers gelombang mikro digunakan dalam penelitian kosmologi untuk mempelajari radiasi latar belakang microwave kosmik di ruang yang terbentuk sebagai hasil dari perluasan awal alam semesta.Ini dikenal sebagai bidang penelitian radiometri microwave.