Maser là gì?

Một maser là một loại công nghệ tương tự như laser.Trong đó laser là một công cụ năng lượng hoặc vũ khí có định hướng dựa trên sự khuếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ kích thích của bức xạ, thay vào đó, Maser sử dụng khuếch đại vi sóng hoặc trường điện từ thay vì dầm ánh sáng kết hợp, để tạo ra kết quả tương tự.Khái niệm đằng sau Maser lần đầu tiên được hình thành vào năm 1953 khi nhà vật lý học Hoa Kỳ Charles Townes xây dựng một, nhưng nó dựa trên sự hiểu biết trước đó về sự phát xạ của các nguyên tắc bức xạ được thiết lập bởi Albert Einstein vào năm 1917. Công nghệ này đã được sử dụng trong việc phát triển đồng hồ cực kỳ chính xác, trong nghiên cứu thiên văn, và đã sử dụng trong các ứng dụng vũ khí tiềm năng.

Maser chùm tia nguyên tử thường sử dụng một dạng khí được tính vào trạng thái kích thích trong buồng, khiến khí đó phát ra bức xạ được lưu trữ bởi bộ cộng hưởng, trong đóSau đó, nó được chuyển ra khỏi buồng thông qua một lỗ nhỏ.Maser được tạo ra bởi Townes là một maser amoniac, và việc sản xuất điện của nó rất thấp ở mức 0,00001 watt.Tuy nhiên, chùm năng lượng mà nó tạo ra rất chính xác, tuy nhiên, nó được coi là hữu ích như một chiếc đồng hồ cực kỳ chính xác có thể hiển thị thời gian chính xác cho lần thứ hai trong hàng trăm năm.Chỉ tương tác dọc theo một loạt các tần số hẹp đặc trưng của khí.Điều này có thể làm cho nó trở thành một bộ khuếch đại rất chính xác trong các lĩnh vực nghiên cứu nghiên cứu một loại khí như vậy.Hydrogen maser rất hiệu quả trong việc khuếch đại và đo các tín hiệu yếu trong không gian trong thiên văn vô tuyến.Hydrogen Maser cũng đã được sử dụng như một dạng đồng hồ nguyên tử chính xác hơn so với mô hình dựa trên amoniac và các mô hình vào năm 2011 có khả năng không mất hoặc đạt được một giây thời gian đo sai trong hơn 100.000 năm ghi âm.Khi cần khuếch đại tín hiệu bức xạ hoặc sóng vô tuyến trên một dải có tần số khác nhau, sử dụng maser trạng thái rắn.Ruby Maser là một ví dụ về điều này, dựa trên các nguyên tắc mà Laser Ruby cũng sử dụng.Tinh thể ruby được kích thích trong sự hiện diện của từ trường để điều chỉnh một tín hiệu được nghiên cứu dọc theo một tần số cụ thể và tương tác tốt với các tín hiệu rất yếu.Điều này mang lại cho Ruby Masers các ứng dụng lý tưởng để khuếch đại tín hiệu được gửi trở lại Trái đất bằng các đầu dò không gian xa được gửi đến các hành tinh khác, hoặc vệ tinh quay quanh một phần của khoảng cách đến mặt trăng, chẳng hạn như các vệ tinh geosynchronous.Một maser như vậy cũng đã được sử dụng để đo sóng vô tuyến phát ra bởi các hành tinh như Sao Kim để nghiên cứu thành phần hóa học của khí quyển và nhiệt độ của nó.Rubidium maser dựa trên khí, sử dụng dạng hơi của nguyên tố kim loại trắng bạc.Nó là một công cụ phòng thí nghiệm hữu ích trong bơm quang, trong đó các electron trong một nguyên tử được kích thích đến trạng thái lượng tử đã biết để chúng có thể được nghiên cứu.Maser vi sóng được sử dụng trong nghiên cứu vũ trụ học để nghiên cứu bức xạ nền vi sóng vũ trụ trong không gian hình thành do sự mở rộng sớm của vũ trụ.Đây được gọi là lĩnh vực nghiên cứu của phép đo phóng xạ vi sóng.