Ма́зер (от , акроним от — «усиление микроволн посредством вынужденного излучения») — квантовый генератор, излучающий когерентные электромагнитные волны сантиметрового диапазона (микроволны). Его акронимическое название было предложено в 1954 году американцем Ч. Таунсом, одним из его создателей. Кроме Таунса к открытию непосредственного принципа работы квантового генератора причастны советские учёные А. М. Прохоров, Н. Г. Басов, а также американцы Дж. Вебер, Д. Гордон и Г. Цейгер. В 1964 году Прохорову, Басову и Таунсу была присуждена Нобелевская премия по физике «за фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию осцилляторов и усилителей, основанных на принципе лазера — мазера».
Изначально, после изобретения, считалось, что мазер — чисто человеческое творение, однако позже астрономы обнаружили, что некоторые астрономические объекты работают как мазеры. В огромных газовых облаках, размером в миллиарды километров, возникают условия для генерации, а источником накачки служит космическое излучение.
Мазеры используются в технике (в частности, в космической связи), в физических исследованиях, а также как квантовые генераторы стандартной частоты.
История Теоретические принципы работы мазера описали Н. Г. Басов и А. М. Прохоров из ФИАН на Всесоюзной конференции по радиоспектроскопии, проведённой АН СССР в мае 1952 года, а также Джозеф Вебер из Мэрилендского университета на конференции «Electron Tube Research Conference» в июне 1952 года в Оттаве, с последующим опубликованным исследованием в июне 1953 года в журнале «Transaction of the Institute of Radio Engineers Professional Group on Electron Devices»Предложение Вебера // Наука и жизнь. — 2017. — № 6. —С. 68-69.
Чарльз Таунс, и H. J. Zeiger построили первый мазер, работающий на аммиаке, в Колумбийском университете в 1953 году. Данное устройство использует вынужденное излучение в потоке возбужденных молекул аммиака для усиления микроволн на частоте около 24 ГГц.
Таунс позже работал с Артуром Шавловым, описывая принцип оптического квантового генератора, или лазера. В результате исследований Теодор Майман создал первую рабочую модель в 1960 году.
Технология Мазер основан на принципе вынужденного излучения, предложенном Альбертом Эйнштейном в 1917 году. Когда атомы возбуждены, они могут усиливать излучение на частоте, определённой для элемента или молекулы, которые используются в качестве среды (по аналогии с тем, что происходит в среде генерации в лазере).
Поставив такую усиливающую среду в резонансной полости, создаем обратную связь, которая может производить когерентное излучение.
Наиболее распространенные типы Атомные мазеры Аммиачный мазер Мазер на свободных электронах Водородный мазер Газовые мазеры Рубидиевый мазер Твердотельные мазеры Рубиновый мазер Железо-сапфировый мазер с модами шепчущей галереи Мазер на двойном благородном газе
Мазер в двадцать первом веке В 2018 году группа исследователей из Имперского колледжа в Лондоне сообщила о твердотельном мазере, который работает при комнатной температуре.
Использование Мазеры служат «атомными стандартами частоты» и являются одной из многих форм атомных часов. Они часто используются как микроволновые усилители с низким уровнем шума в радиотелескопах.
См. также Космический мазер Разер — источник когерентного излучения рентгеновского диапазона Гиротрон — мазер на циклотронном резонансе.
Примечания
Литература
Ссылки Мазер в Энциклопедическом словаре юного физика.
Категория:Лазеры по видам