En anglès, la paraula Maser és una abreviatura de la frase "Amplificació de microones per emissió de radiació estimulada", que es tradueix com "amplificació de microones mitjançant radiació estimulada". En la seva acció, és similar a un làser, però funciona a la gamma de microones.
Un maser és un dispositiu que produeix ones electromagnètiques successives. Va ser inventat per primera vegada pels físics de l'URSS i dels EUA Nikolai Basov, Alexander Prokhorov i Charles Townes el 1954. Per això van rebre el premi Nobel.
Els primers models funcionaven amb un sistema de bombament de tres nivells, on una font de microones bombea energia al fluid de treball de l'emissor. Com a resultat, els àtoms d’hidrogen i altres passen a un nou nivell d’energia des d’un estat de repòs. Això s’acompanya de radiació a la gamma de microones.
Un maser, a diferència d’un làser, emet feixos de microones concentrats en lloc de llum. La proporció de la potència del senyal útil amb la potència de soroll del maser és menor, cosa que suposa un avantatge. No obstant això, era inferior en potència a un làser.
De fet, la majoria dels màsters fins ara han estat emissors de gasos, on s’utilitzen àtoms d’hidrogen com a mitjà de treball. Però el cost d’aquests dispositius és molt elevat perquè es fabriquen amb molts components cars. Per al funcionament del maser, es necessitaven temperatures i buit propers al zero absolut. Per tant, durant molt de temps va ser poc utilitzat.
Més tard, Mark Oxborrow i altres científics britànics van inventar un generador quàntic de microones basat en components d'estat sòlid. Es basa en cristalls de pentacè, funciona a temperatura ambient i és de mida compacta. Els desenvolupadors creuen que es pot utilitzar en comunicacions radars i espacials, així com per crear ordinadors quàntics i radiotelescopis de nova generació.
El senyal d’aquest dispositiu és moltes vegades més fort que el senyal d’un màster convencional. Ara els científics treballen perquè això no només generi impulsos curts individuals, sinó que treballin constantment. També és necessari reduir el rang de longituds d'ona cobert per a una amplificació addicional.
Aquest maser està alimentat per un sistema de bombament de dos nivells: un cristall de terfenil i un pentacè són bombats per un làser òptic. Les molècules de cristall passen a un nou nivell d’energia, com a resultat, els fotons s’emeten de manera sincrònica a l’interval de microones.
