På engelska är ordet Maser en förkortning för frasen "Mikrovågsförstärkning genom stimulerad strålningsemission", som översätts som "förstärkning av mikrovågor med stimulerad strålning." I sin handling liknar den en laser, men fungerar inom mikrovågsområdet.
En maser är en enhet som producerar på varandra följande elektromagnetiska vågor. Det uppfanns först av fysiker från Sovjetunionen och USA Nikolai Basov, Alexander Prokhorov och Charles Townes 1954. För detta tilldelades de Nobelpriset.
Tidiga modeller arbetade med ett pumpsystem med tre nivåer, där en mikrovågskälla pumpar energi in i sändarens arbetsvätska. Som ett resultat flyttar väteatomer och andra till en ny energinivå från vilotillstånd. Detta åtföljs av strålning i mikrovågsområdet.
En maser, till skillnad från en laser, avger koncentrerade mikrovågsstrålar snarare än ljus. Förhållandet mellan den användbara signaleffekten och maserens bruseffekt är lägre, vilket är en fördel. Det var dock sämre än en laser.
I själva verket har de flesta masrar hittills varit gasavgivare, där väteatomer används som arbetsmedium. Men kostnaden för sådana enheter är mycket hög eftersom de är gjorda av många dyra komponenter. För drift av masern krävdes temperaturer och vakuum nära absolut noll. Därför användes det länge lite.
Senare uppfann Mark Oxborrow och andra brittiska forskare en mikrovågkvantgenerator baserad på halvledarkomponenter. Den är baserad på pentacenkristaller, fungerar vid rumstemperatur och är kompakt i storlek. Utvecklarna tror att den kan användas i radar- och rymdkommunikation, liksom att skapa kvantdatorer och nästa generations radioteleskop.
Signalen från denna enhet är många gånger starkare än signalen från en konventionell maser. Nu arbetar forskare för att göra det inte bara generera enskilda korta impulser utan jobba ständigt. Det är också nödvändigt att begränsa det våglängdsområde som täcks för ytterligare förstärkning.
Denna maserare drivs av ett pumpsystem med två nivåer: en terfenylkristall och pentacen pumpas med en optisk laser. Kristallmolekylerna rör sig till en ny energinivå, som ett resultat utsänds fotoner synkront inom mikrovågsområdet.
