Hva er en maser?

En maser er en type teknologi som ligner på en laser.Der en laser er et rettet energiverktøy eller våpen basert på lysforsterkning ved den stimulerte utslipp av stråling, bruker en maser i stedet mikrobølgeforsterkning eller elektromagnetiske felt i stedet for sammenhengende lysstråler, for å gi lignende resultater.Konseptet bak maseren ble først unnfanget i 1953 da den amerikanske fysikeren Charles Townes bygde en, men det er basert på en tidligere forståelse av stimulert utslipp av strålingsprinsipper etablert av Albert Einstein i 1917. Teknologien har blitt brukt til å utvikle ekstremt presise klokker, i astronomisk forskning, og har bruk i potensielle våpenapplikasjoner.

Atomstrålemasere bruker vanligvis en form for gass som er ladet til en begeistret tilstand i et kammer, noe som får den gassen til å avgi stråling som er lagret av en resonator, hvorDet kanaliseres senere ut av kammeret gjennom en liten åpning.Maseren opprettet av Townes var en ammoniakkmaser, og kraftproduksjonen var veldig lav på 0,00001 watt.bare samhandler langs en rekke smale frekvenser som er karakteristisk for gassen.Dette kan imidlertid gjøre det til en veldig presis forsterker innen forskningsområder som studerer en slik gass.Hydrogenmaseren er veldig effektiv til å forsterke og måle svake signaler i rommet i radioastronomi.Hydrogenmaseren har også blitt brukt som en form for atomklokke som er mer nøyaktig enn den basert på ammoniakk, og modeller fra og med 2011 er i stand til å ikke miste eller få ett sekund av feilaktig tidsmåling i mer enn 100 000 år med registrering.

Når amplifisering av strålings- eller radiobølgesignaler er nødvendig over et bånd med forskjellige frekvenser, brukes en solid tilstand maser.Ruby Maser er et eksempel på dette, basert på prinsipper som en Ruby -laser også bruker.Ruby -krystallen er spent i nærvær av et magnetfelt for å stille et signal som studeres langs en spesifikk frekvens, og samhandler godt med veldig svake signaler.Dette gir Ruby Masers ideelle applikasjoner for å forsterke signaler sendt tilbake til jorden av fjerne romprober sendt til andre planeter, eller satellitter som går i bane rundt en brøkdel av en avstand til månen, for eksempel geosynkrone satellitter.En slik maser har også blitt brukt til å måle radiobølger som sendes ut av planeter som Venus for å studere den kjemiske sammensetningen av atmosfæren og dens temperatur.

Andre typer ofte brukte masere i forskning inkluderer rubidium og mikrobølgeovn.Rubidium-maseren er gassbasert ved å bruke en fordampet form av det sølvhvite metalliske elementet.Det er et nyttig laboratorieverktøy i optisk pumping, der elektroner i et atom er begeistret for en kjent kvantetilstand slik at de kan studeres.Masrobølgeovn brukes i kosmologiforskning for å studere den kosmiske mikrobølgeovnstrålingen i rommet som ble dannet som et resultat av den tidlige utvidelsen av universet.Dette er kjent som forskningsfeltet for mikrobølgeadiometri.