Co je to Maser?

Maser je typ technologie podobné laseru. Tam, kde laser je řízeným energetickým nástrojem nebo zbraní založeným na zesílení světla stimulovanou emisí záření, místo toho použije mikrovlnná amplifikace nebo elektromagnetická pole místo koherentních světelných paprsků, k dosažení podobných výsledků. Koncept za Maserem byl poprvé koncipován v roce 1953, kdy americký fyzik Charles Townes postavil jeden, ale je založen na dřívějším pochopení stimulované emise radiačních principů stanovených Albertem Einsteinem v roce 1917. V komoře, která způsobuje, že plyn vyzařuje záření, které je uloženo rezonátorem, kde je později nasměrován z komory malým otvorem. Maser vytvořený Townesem byl amoniak a jeho rody energetikyNa 0,00001 wattu byla velmi nízká. Paprsek energie, který vyráběl, byl však tak přesný, že byl považován za užitečný jako extrémně přesné hodiny, které by mohly ukázat správný čas na druhé stovky let.

kde je Maser založen na plynu, interaguje pouze podél řady úzkých frekvencí, která je charakteristická pro plyn. Díky tomu však může být velmi přesný zesilovač v oblastech výzkumu, které takový plyn studují. Hodnogenní maser je velmi účinný při zesílení a měření slabých signálů ve vesmíru v rádiové astronomii. Vodíkový maser byl také používán jako forma atomových hodin přesnější než ten založený na amoniaku a modely od roku 2011 jsou schopny neztrácet nebo získat jednu sekundu chybného měření času za více než 100 000 let záznamu.

Kde je vyžadováno zesílení záření nebo signálů rádiových vln na pásmu různých frekvencíIES, použije se pevný stav. Příkladem toho je Ruby Maser, založený na principech, které také rubínový laser používá. Ruby Crystal je vzrušený v přítomnosti magnetického pole, aby se naladil signál, který je studován podél specifické frekvence, a dobře interaguje s velmi slabými signály. To dává Ruby Masers ideální aplikace pro zesílení signálů posílaných zpět na Zemi vzdálenými vesmírnými sondami odeslanými na jiné planety, nebo satelity obíhajícími na zlomek vzdálenosti od Měsíce, jako jsou geosynchronní satelity. Takový maser byl také použit k měření rádiových vln emitovaných planetami, jako je Venuše ke studiu chemického složení jeho atmosféry a jeho teploty.

Mezi další typy běžně používaných maserů ve výzkumu patří odrůdy Rubidium a mikrovlnné trouby. Rubidium Maser je na bázi plynu a používá odpařenou formu stříbrného kovového prvku. Je to užitečný laboratorní nástroj při optickém čerpání, kde jsou elektrony v atomu nadšené na známý kvantový stav, takžey lze studovat. Mikrovlnné masery se používají ve výzkumu kosmologie ke studiu záření kosmického mikrovlnného pozadí v prostoru, které se vytvořilo v důsledku včasné expanze vesmíru. Toto je známé jako výzkumná pole mikrovlnné radiometrie.