Maser ( inglés maser ) es un generador cuántico que emite ondas electromagnéticas coherentes en el rango de los centímetros ( microondas ). Su nombre -una abreviatura de la frase " Microwave amplification by stimuled emittion" (amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación ) - fue propuesto en 1954 por el estadounidense C. Townes , uno de sus creadores. Además de Townes, los científicos soviéticos participaron en el descubrimiento del principio directo de funcionamiento de un generador cuántico.A. M. Prokhorov , N. G. Basov , así como los estadounidenses J. Weber , D. Gordon y G. Zeiger . En 1964, Prokhorov, Basov y Townes recibieron el Premio Nobel de Física "por su trabajo fundamental en el campo de la electrónica cuántica , que condujo a la creación de osciladores y amplificadores basados en el principio láser -máser".
Inicialmente, tras la invención, se creía que el máser era una creación puramente humana, pero posteriormente los astrónomos descubrieron que algunos objetos astronómicos funcionan como máser . En enormes nubes de gas, de miles de millones de kilómetros de tamaño, surgen las condiciones para la generación y la radiación cósmica sirve como fuente de bombeo .
Los másers se utilizan en ingeniería (particularmente en comunicaciones espaciales ), en investigación física y como generadores cuánticos de frecuencia estándar .
Los principios teóricos de la operación máser fueron descritos por N. G. Basov y A. M. Prokhorov del Instituto de Física Lebedev en la Conferencia de Toda la Unión sobre Espectroscopía de Radio , celebrada por la Academia de Ciencias de la URSS en mayo de 1952, y también por Joseph Weber de la Universidad de Maryland en la Conferencia de Investigación de Tubos de Electrones en junio de 1952 en Ottawa , seguido de un estudio publicado en junio de 1953 en la revista "Transaction of the Institute of Radio Engineers Professional Group on Electron Devices" [1] .
Charles Townes , James Gordon y HJ Zeiger construyeron el primer máser alimentado con amoníaco en la Universidad de Columbia en 1953. Este dispositivo utiliza la emisión estimulada en una corriente de moléculas de amoníaco excitadas para amplificar las microondas a una frecuencia de unos 24 GHz .
Townes trabajó más tarde con Arthur Shavlov , describiendo el principio de un generador cuántico óptico , o láser . Como resultado de la investigación, Theodor Maiman creó el primer modelo de trabajo en 1960.
El máser se basa en el principio de emisión estimulada propuesto por Albert Einstein en 1917. Cuando los átomos se excitan, pueden amplificar la radiación a una frecuencia determinada por el elemento o molécula que se utiliza como medio (similar a lo que sucede en el medio de generación en un láser).
Al colocar un medio amplificador de este tipo en una cavidad resonante , creamos una retroalimentación que puede producir una radiación coherente .
En 2018, un equipo de investigadores del Imperial College London informó sobre un máser de estado sólido que funciona a temperatura ambiente. [2]
Los masers sirven como "estándares de frecuencia atómica" y son una de las muchas formas de relojes atómicos [3] . A menudo se utilizan como amplificadores de microondas de bajo ruido en radiotelescopios [4] .