Vad är en maser?
En Maser är en typ av teknik som liknar en laser. Där en laser är ett riktat energiverktyg eller vapen baserat på ljusförstärkning genom den stimulerade utsläppet av strålning, använder en maser istället mikrovågsförstärkning eller elektromagnetiska fält istället för sammanhängande ljusstrålar för att ge liknande resultat. Konceptet bakom Maser utformades först 1953 när den amerikanska fysikern Charles Townes byggde en, men det är baserat på en tidigare förståelse för stimulerad utsläpp av strålningsprinciper som etablerats av Albert Einstein 1917. Tekniken har använts i utvecklingen av extremt exakta klockor, i astronomiska forskning och har användning i potentiella vapen. En kammare, som får den gasen att avge strålning som lagras av en resonator, där den senare kanaliseras ut ur kammaren genom en liten öppning. Maser som skapades av Townes var en ammoniakmaser, och dess maktgeneration var mycket låg på 0,00001 watt. Strålen för energi som den producerade var emellertid så exakt att den sågs vara användbar som en extremt exakt klocka som kunde visa en korrekt tid till den andra i hundratals år.
där masern är baserad på en gas, interagerar den bara längs en rad smala frekvenser som är karakteristiska för gasen. Detta kan göra det till en mycket exakt förstärkare inom forskningsområden som studerar en sådan gas. Vätmästare är mycket effektiv när det gäller att förstärka och mäta svaga signaler i rymden i radioastronomi. Hydrogen Maser har också använts som en form av atomklocka som är mer exakt än den baserad på ammoniak, och modeller från och med 2011 kan inte förlora eller få en sekund av felaktig tidsmätning i mer än 100 000 års inspelning.
där amplifiering av strålning eller radiovågsignaler krävs över ett band med olika frekvenserIES, en solid state Maser används. Ruby Maser är ett exempel på detta, baserat på principer som en Ruby -laser också använder. Ruby -kristallen är upphetsad i närvaro av ett magnetfält för att ställa in en signal som studeras längs en specifik frekvens och interagerar väl med mycket svaga signaler. Detta ger Ruby Masers idealiska applikationer för förstärkande signaler som skickas tillbaka till jorden av avlägsna rymdprober som skickas till andra planeter, eller satelliter som kretsar på en bråkdel av ett avstånd till månen, såsom geosynkrona satelliter. En sådan maser har också använts för att mäta radiovågor som släpps ut av planeter som Venus för att studera den kemiska sammansättningen av dess atmosfär och dess temperatur.
Andra typer av vanligt använda maser i forskning inkluderar rubidium och mikrovågsvarianter. Rubidium Maser är gasbaserad med en förångad form av det silvervita metalliska elementet. Det är ett användbart laboratorieverktyg i optisk pumpning, där elektroner i en atom är glada över ett känt kvanttillstånd så atty kan studeras. Mikrovågsmaser används i kosmologiforskning för att studera den kosmiska mikrovågsugnens bakgrundsstrålning i rymden som bildades som ett resultat av den tidiga utvidgningen av universum. Detta kallas forskningsfältet för mikrovågsradiometri.