İngilizce'de Maser kelimesi, "Uyarılmış radyasyon kullanarak mikrodalgaların amplifikasyonu" anlamına gelen "Stimulated Emission of Radiation tarafından Mikrodalga Amplifikasyonu" ifadesinin kısaltmasıdır. Eyleminde bir lazere benzer, ancak mikrodalga aralığında çalışır.
Bir usta, ardışık elektromanyetik dalgalar üreten bir cihazdır. İlk olarak 1954'te SSCB ve ABD'li fizikçiler Nikolai Basov, Alexander Prokhorov ve Charles Townes tarafından icat edildi. Bunun için onlara Nobel Ödülü verildi.
İlk modeller, bir mikrodalga kaynağının yayıcının çalışma sıvısına enerji pompaladığı üç seviyeli bir pompalama sistemi ile çalıştı. Sonuç olarak, hidrojen atomları ve diğerleri, dinlenme durumundan yeni bir enerji düzeyine geçerler. Buna mikrodalga aralığında radyasyon eşlik eder.
Bir maser, lazerden farklı olarak, ışık yerine konsantre mikrodalga ışınları yayar. Kullanışlı sinyal gücünün ustanın gürültü gücüne oranı daha düşüktür, bu da bir avantajdır. Bununla birlikte, bir lazerden daha düşük güçteydi.
Aslında, şimdiye kadar çoğu usta, hidrojen atomlarının bir çalışma ortamı olarak kullanıldığı gaz yayıcıları olmuştur. Ancak bu tür cihazların maliyeti çok pahalıdır çünkü birçok pahalı bileşenden yapılmıştır. Maserin çalışması için mutlak sıfıra yakın sıcaklıklar ve vakum gerekliydi. Bu nedenle uzun süre çok az kullanıldı.
Daha sonra, Mark Oxborrow ve diğer İngiliz bilim adamları, katı hal bileşenlerine dayalı bir mikrodalga kuantum jeneratörü icat ettiler. Pentasen kristallerine dayanır, oda sıcaklığında çalışır ve kompakt boyuttadır. Geliştiriciler, bunun radar ve uzay iletişiminde, ayrıca kuantum bilgisayarlar ve yeni nesil radyo teleskopları oluşturmak için kullanılabileceğine inanıyor.
Bu cihazdan gelen sinyal, geleneksel bir maserden gelen sinyalden birçok kat daha güçlüdür. Şimdi bilim adamları, sadece bireysel kısa dürtüler üretmekle kalmayıp, sürekli çalışmasını sağlamak için çalışıyorlar. İlave amplifikasyon için kapsanan dalga boyu aralığını daraltmak da gereklidir.
Bu maser, iki seviyeli bir pompalama sistemi ile çalışır: bir terfenil kristali ve pentasen, bir optik lazer tarafından pompalanır. Kristal moleküller yeni bir enerji seviyesine hareket eder, bunun sonucunda fotonlar mikrodalga aralığında eşzamanlı olarak yayılır.
