Co to jest maser?

Maser jest rodzajem technologii podobnej do lasera. Tam, gdzie laser jest ukierunkowanym narzędziem energetycznym lub bronią opartą na amplifikacji światła przez stymulowaną emisję promieniowania, zamiast tego maser wykorzystuje amplifikację mikrofalową lub pola elektromagnetyczne zamiast spójnych wiązek światła, aby uzyskać podobne wyniki. Koncepcja Masera została po raz pierwszy wymyślona w 1953 r., Kiedy amerykański fizyk Charles Townes zbudował jeden, ale opiera się na wcześniejszym zrozumieniu stymulowanej emisji zasad promieniowania ustanowionego przez Alberta Einsteina w 1917 r. Technologia była wykorzystywana do opracowywania wyjątkowo precyzyjnych zegarów, w badaniach astronomicznych, i wykorzystuje potencjalne zastosowania zachodułowe. stan w komorze, która powoduje, że gaz emituje promieniowanie, które jest przechowywane przez rezonator, gdzie później jest on ukazany z komory przez niewielki otwór. Maser stworzony przez Townes był maserem amoniakiem i jego rodzajami energiiTion był bardzo niski przy 0,00001 wat. Wiązka energii, którą wyprodukował, była jednak tak precyzyjna, że ​​była przydatna jako niezwykle dokładny zegar, który może pokazać prawidłowy czas na sekundę przez setki lat.

Tam, gdzie maser opiera się na gazie, oddziałuje on tylko wzdłuż szeregu wąskich częstotliwości, które są charakterystyczne dla gazu. Może to jednak uczynić to bardzo precyzyjnym wzmacniaczem w obszarach badań, które badają taki gaz. Maser wodoru jest bardzo skuteczny w wzmacnianiu i mierzeniu słabych sygnałów w przestrzeni w astronomii radiowej. Maser wodoru był również stosowany jako forma zegara atomowego dokładniejsza niż ta oparta na amoniaku, a modele od 2011 r. Nie są w stanie stracić ani uzyskać jednej sekundy błędnego pomiaru czasu w ciągu ponad 100 000 lat rejestracji.

gdzie wymagana jest wzmocnienie sygnałów promieniowania lub fali radiowej na pasie różnych częstotliwościIES, stosuje się maser stanu stałego. Ruby Maser jest tego przykładem, w oparciu o zasady, których używa również laser rubinowy. Kryształ rubinowy jest wzbudzony w obecności pola magnetycznego, aby dostroić sygnał badany wzdłuż określonej częstotliwości i dobrze oddziałuje z bardzo słabymi sygnałami. Daje to Ruby Masers idealne zastosowania do wzmacniania sygnałów wysłanych z powrotem na Ziemię przez odległe sondy kosmiczne wysyłane na inne planety lub satelity krążące krążące za ułamek odległości do Księżyca, takie jak satelity geosynchroniczne. Taki maser został również wykorzystany do pomiaru fal radiowych emitowanych przez planety, takie jak Wenus do badania składu chemicznego jej atmosfery i jego temperatury.

Inne rodzaje powszechnie używanych maserów w badaniach obejmują odmiany Rubidium i mikrofalowe. Rubidium Maser opiera się na gazie, przy użyciu odparowanej formy metalowego elementu srebrno-białego. Jest to przydatne narzędzie laboratoryjne w pompowaniu optycznym, w którym elektrony w atomie są wzbudzone do znanego stanu kwantowego, abyy można zbadać. Masery mikrofalowe są wykorzystywane w badaniach kosmologii do badania kosmicznego promieniowania mikrofalowego w przestrzeni, która powstała w wyniku wczesnej ekspansji wszechświata. Jest to znane jako pole badawcze radiometrii mikrofalowej.