Was ist ein Maser?

Ein Maser ist eine Art von Technologie, die einem Laser ähnelt.Wenn ein Laser ein gerichtetes Energiewerkzeug oder eine gerichtete Energiewerkzeug oder eine Waffe ist, die auf der Lichtverstärkung durch die stimulierte Strahlungsemission basiert, verwendet ein Maser stattdessen eine Mikrowellenverstärkung oder elektromagnetische Felder anstelle von kohärenten Lichtstrahlen, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen.Das Konzept hinter dem Maser wurde erstmals 1953 konzipiert, als der US -Physiker Charles Townes einen baute, aber es basiert auf einem früheren Verständnis der von Albert Einstein im Jahr 1917 festgelegten Strahlungsprinzipien. Die Technologie wurde bei der Entwicklung extrem präziser Uhren verwendetin astronomischen Forschung und wird in potenziellen Waffenanwendungen verwendet.Es wird später durch eine kleine Öffnung aus der Kammer kanalisiert.Der von Townes geschaffene Maser war ein Ammoniakmaser und seine Stromerzeugung war bei 0,00001 Watt sehr niedrig.Der von ihm erzeugte Energiestrahl war jedoch so präzise, dass er als äußerst genaue Uhr als nützlich angesehen wurde, die für Hunderte von Jahren eine korrekte Zeit auf die zweite Zeit zeigen konnte.Interagiert nur entlang einer Reihe enger Frequenzen, die für das Gas charakteristisch sind.Dies kann es jedoch zu einem sehr präzisen Verstärker in Forschungsbereichen machen, die ein solches Gas untersuchen.Der Wasserstoffmaser verstärkt und misst schwache Signale im Weltraum in der Funkastronomie sehr effektiv.Der Wasserstoffmaser wurde auch als eine Form der Atomuhr genauer als die auf Ammoniak genauer als die auf Ammoniak basierend.

Wenn eine Verstärkung von Strahlungs- oder Funkwellensignalen über ein Band von verschiedenen Frequenzen erforderlich ist, wird ein Festkörpermaser verwendet.Der Ruby Maser ist ein Beispiel dafür, basierend auf Prinzipien, die ein Ruby -Laser auch verwendet.Der Rubinkristall wird in Gegenwart eines Magnetfeldes angeregt, um ein Signal in einer bestimmten Frequenz zu stimmen, und interagiert gut mit sehr schwachen Signalen.Dies gibt Ruby Masers ideale Anwendungen für verstärkte Signale, die durch entfernte Raumsonden, die an andere Planeten gesendet wurden, oder Satelliten, die auf einem Bruchteil einer Entfernung zum Mond umkreisen, wie geosynchrone Satelliten, umkreisen.Ein solcher Maser wurde auch verwendet, um Funkwellen zu messen, die von Planeten wie Venus emittiert wurden, um die chemische Zusammensetzung seiner Atmosphäre und seiner Temperatur zu untersuchen.

Weitere Arten von häufig verwendeten Masern in der Forschung umfassen die Sorten von Rubidium und Mikrowellen.Der Rubidium-Maser basiert auf Gasbasis und unter Verwendung einer verdampften Form des metallischen Elements Silber.Es ist ein nützliches Laborwerkzeug beim optischen Pumpen, bei dem Elektronen in einem Atom auf einen bekannten Quantenzustand angeregt werden, damit sie untersucht werden können.Mikrowellenmaser werden in der kosmologischen Forschung verwendet, um die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung im Raum zu untersuchen, die sich aus der frühen Expansion des Universums bildet.Dies ist als Forschungsfeld der Mikrowellenradiometrie bekannt.