Maser คืออะไร?

Maser เป็นเทคโนโลยีประเภทหนึ่งที่คล้ายกับเลเซอร์ในกรณีที่เลเซอร์เป็นเครื่องมือพลังงานโดยตรงหรืออาวุธที่ใช้การขยายแสงโดยการปล่อยรังสีที่ถูกกระตุ้นการแผ่รังสี Maser ใช้การขยายไมโครเวฟแทนหรือสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแทนคานแสงที่สอดคล้องกันเพื่อสร้างผลลัพธ์ที่คล้ายกันแนวคิดที่อยู่เบื้องหลัง Maser นั้นเกิดขึ้นเป็นครั้งแรกในปี 1953 เมื่อนักฟิสิกส์ของสหรัฐฯ Charles Townes สร้างขึ้นมา แต่มันขึ้นอยู่กับความเข้าใจก่อนหน้านี้เกี่ยวกับการกระตุ้นการแผ่รังสีของหลักการรังสีที่สร้างขึ้นโดย Albert Einstein ในปี 1917 เทคโนโลยีได้ถูกนำมาใช้ในการพัฒนานาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในการวิจัยทางดาราศาสตร์และใช้ในการใช้งานอาวุธที่มีศักยภาพ

คานอะตอมที่มักใช้รูปแบบของก๊าซที่ถูกเรียกเก็บเงินไปยังสถานะที่ตื่นเต้นในห้องซึ่งทำให้ก๊าซปล่อยรังสีที่เก็บไว้โดย resonatorต่อมาจะถูกส่งออกจากห้องผ่านช่องเล็ก ๆMaser ที่สร้างโดย Townes เป็นแอมโมเนียมาเซอร์และการผลิตพลังงานของมันต่ำมากที่ 0.00001 วัตต์ลำแสงที่ผลิตได้นั้นแม่นยำมากอย่างไรก็ตามมันก็เห็นว่ามีประโยชน์ในฐานะนาฬิกาที่แม่นยำมากซึ่งสามารถแสดงเวลาที่ถูกต้องไปยังวินาทีเป็นเวลาหลายร้อยปี

ที่ Maser ตั้งอยู่บนพื้นฐานของก๊าซมีเพียงการโต้ตอบในช่วงความถี่แคบ ๆ ที่เป็นลักษณะของก๊าซสิ่งนี้สามารถทำให้เป็นแอมพลิฟายเออร์ที่แม่นยำมากในด้านการวิจัยที่ศึกษาก๊าซดังกล่าวไฮโดรเจนมาเซอร์มีประสิทธิภาพมากในการขยายและวัดสัญญาณที่อ่อนแอในอวกาศในดาราศาสตร์วิทยุไฮโดรเจนมาเซอร์ยังถูกใช้เป็นรูปแบบของนาฬิกาอะตอมที่แม่นยำกว่าที่ใช้แอมโมเนียและแบบจำลองในปี 2554 มีความสามารถที่จะไม่สูญเสียหรือรับการวัดเวลาที่ผิดพลาดหนึ่งวินาทีในการบันทึกมากกว่า 100,000 ปี

ในกรณีที่จำเป็นต้องมีการขยายสัญญาณรังสีหรือสัญญาณคลื่นวิทยุผ่านแถบความถี่ที่แตกต่างกันจะใช้ Maser ของแข็งสถานะRuby Maser เป็นตัวอย่างของสิ่งนี้ตามหลักการที่เลเซอร์ทับทิมก็ใช้เช่นกันคริสตัลทับทิมรู้สึกตื่นเต้นในการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กเพื่อปรับสัญญาณที่ศึกษาตามความถี่เฉพาะและโต้ตอบได้ดีกับสัญญาณที่อ่อนแอมากสิ่งนี้ให้แอปพลิเคชั่นที่เหมาะสำหรับการขยายสัญญาณที่ส่งกลับไปยังโลกโดยโพรบพื้นที่ห่างไกลที่ส่งไปยังดาวเคราะห์ดวงอื่นหรือดาวเทียมที่โคจรรอบระยะทางของระยะทางไปยังดวงจันทร์เช่นดาวเทียม geosynchronousMaser ดังกล่าวยังถูกนำมาใช้ในการวัดคลื่นวิทยุที่ปล่อยออกมาจากดาวเคราะห์เช่นวีนัสเพื่อศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศและอุณหภูมิของมัน

ประเภทอื่น ๆ ที่ใช้กันทั่วไปในการวิจัย ได้แก่ rubidium และไมโครเวฟRubidium Maser เป็นก๊าซโดยใช้รูปแบบไอขององค์ประกอบโลหะสีขาวสีขาวมันเป็นเครื่องมือในห้องปฏิบัติการที่มีประโยชน์ในการปั๊มแสงที่อิเล็กตรอนในอะตอมตื่นเต้นกับสถานะควอนตัมที่รู้จักเพื่อให้สามารถศึกษาได้ไมโครเวฟ Masers ใช้ในการวิจัยจักรวาลวิทยาเพื่อศึกษารังสีพื้นหลังของไมโครเวฟในอวกาศที่เกิดขึ้นจากการขยายตัวของจักรวาลในช่วงต้นสิ่งนี้เรียกว่าสาขาการวิจัยของรังสีไมโครเวฟ