En inglés, la palabra Maser es una abreviatura de la frase "Amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación", que se traduce como "amplificación de microondas mediante radiación estimulada". En su acción, es similar a un láser, pero opera en el rango de microondas.
Un maser es un dispositivo que produce sucesivas ondas electromagnéticas. Fue inventado por primera vez por físicos de la URSS y los EE. UU. Nikolai Basov, Alexander Prokhorov y Charles Townes en 1954. Por ello, fueron galardonados con el Premio Nobel.
Los primeros modelos trabajaban con un sistema de bombeo de tres niveles, donde una fuente de microondas bombea energía al fluido de trabajo del emisor. Como resultado, los átomos de hidrógeno y otros se mueven a un nuevo nivel de energía desde un estado de reposo. Esto va acompañado de radiación en el rango de microondas.
Un maser, a diferencia de un láser, emite rayos de microondas concentrados en lugar de luz. La relación entre la potencia de la señal útil y la potencia de ruido del máser es menor, lo que es una ventaja. Sin embargo, tenía una potencia inferior a la de un láser.
De hecho, la mayoría de los masers hasta ahora han sido emisores de gas, donde los átomos de hidrógeno se utilizan como medio de trabajo. Pero el costo de tales dispositivos es muy alto porque están hechos de muchos componentes costosos. Para el funcionamiento del máser, se requerían temperaturas y vacío cercanos al cero absoluto. Por tanto, durante mucho tiempo fue poco utilizado.
Más tarde, Mark Oxborrow y otros científicos británicos inventaron un generador cuántico de microondas basado en componentes de estado sólido. Se basa en cristales de pentaceno, opera a temperatura ambiente y es de tamaño compacto. Los desarrolladores creen que puede usarse en comunicaciones espaciales y de radar, así como para crear computadoras cuánticas y radiotelescopios de próxima generación.
La señal de este dispositivo es muchas veces más fuerte que la señal de un maser convencional. Ahora los científicos están trabajando para que no solo genere impulsos cortos individuales, sino que trabaje constantemente. También es necesario reducir el rango de longitud de onda cubierto para una amplificación adicional.
Este maser funciona con un sistema de bombeo de dos niveles: un cristal de terfenilo y el pentaceno son bombeados por un láser óptico. Las moléculas de cristal se mueven a un nuevo nivel de energía, como resultado, los fotones se emiten sincrónicamente en el rango de microondas.
