Στα Αγγλικά, η λέξη Maser είναι μια συντομογραφία για τη φράση "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation", η οποία μεταφράζεται ως "ενίσχυση μικροκυμάτων χρησιμοποιώντας διεγερμένη ακτινοβολία." Στη δράση του, είναι παρόμοιο με ένα λέιζερ, αλλά λειτουργεί στην περιοχή μικροκυμάτων.
Το maser είναι μια συσκευή που παράγει διαδοχικά ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Εφευρέθηκε για πρώτη φορά από φυσικούς από την ΕΣΣΔ και τις ΗΠΑ Νικολάι Μπάσοφ, Αλέξανδρος Προκόροφ και Τσαρλς Τάουνς το 1954. Γι 'αυτό τους απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ.
Τα πρώτα μοντέλα συνεργάστηκαν με ένα σύστημα άντλησης τριών επιπέδων, όπου μια πηγή μικροκυμάτων αντλεί ενέργεια στο ρευστό λειτουργίας του πομπού. Ως αποτέλεσμα, τα άτομα υδρογόνου και άλλα μετακινούνται σε ένα νέο επίπεδο ενέργειας από μια κατάσταση ανάπαυσης. Αυτό συνοδεύεται από ακτινοβολία στην περιοχή μικροκυμάτων.
Ένα maser, σε αντίθεση με το λέιζερ, εκπέμπει συμπυκνωμένες ακτίνες μικροκυμάτων και όχι φως. Η αναλογία της ωφέλιμης ισχύος σήματος προς την ισχύ θορύβου του maser είναι χαμηλότερη, κάτι που αποτελεί πλεονέκτημα. Ωστόσο, ήταν κατώτερο σε ισχύ από ένα λέιζερ.
Στην πραγματικότητα, τα περισσότερα masers έχουν ως τώρα εκπομπούς αερίων, όπου άτομα υδρογόνου χρησιμοποιούνται ως μέσο εργασίας. Αλλά το κόστος τέτοιων συσκευών είναι πολύ υψηλό επειδή κατασκευάζονται από πολλά ακριβά εξαρτήματα. Για τη λειτουργία του maser, απαιτήθηκαν θερμοκρασίες και κενό κοντά στο απόλυτο μηδέν. Επομένως, για μεγάλο χρονικό διάστημα, χρησιμοποιήθηκε ελάχιστα.
Αργότερα, ο Mark Oxborrow και άλλοι Βρετανοί επιστήμονες ανακάλυψαν μια κβαντική γεννήτρια μικροκυμάτων με βάση συστατικά στερεάς κατάστασης. Βασίζεται σε κρύσταλλους πεντακενίου, λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου και είναι συμπαγής σε μέγεθος. Οι προγραμματιστές πιστεύουν ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ραντάρ και διαστημικές επικοινωνίες, καθώς και για τη δημιουργία κβαντικών υπολογιστών και ραδιο τηλεσκοπίων επόμενης γενιάς.
Το σήμα από αυτήν τη συσκευή είναι πολλές φορές ισχυρότερο από το σήμα από ένα συμβατικό maser. Τώρα οι επιστήμονες εργάζονται για να το κάνουν όχι μόνο να δημιουργούν ατομικές μικρές παρορμήσεις, αλλά να εργάζονται συνεχώς. Είναι επίσης απαραίτητο να περιοριστεί το εύρος μήκους κύματος που καλύπτεται για πρόσθετη ενίσχυση.
Αυτό το maser τροφοδοτείται από ένα σύστημα άντλησης δύο επιπέδων: ένα κρύσταλλο τερφαινυλίου και το πεντακένιο αντλούνται από ένα οπτικό λέιζερ. Τα κρυσταλλικά μόρια κινούνται σε ένα νέο επίπεδο ενέργειας, με αποτέλεσμα, τα φωτόνια να εκπέμπονται συγχρόνως στην περιοχή μικροκυμάτων.
