Máser, dispositivo que produce y amplifica la radiación electromagnética principalmente en la región de microondas del espectro. El máser funciona según el mismo principio básico que el láser (cuyo nombre está formado por el acrónimo de «amplificación de la luz por emisión estimulada de radiación») y comparte muchas de sus características. El primer máser fue construido por el físico estadounidense Charles H. Townes y sus colegas en 1953. El nombre es un acrónimo derivado de «amplificación de microondas (o molecular) por emisión estimulada de radiación».

Un oscilador máser requiere una fuente de átomos o moléculas excitados y un resonador para almacenar su radiación. La excitación debe forzar a más átomos o moléculas a entrar en el nivel de energía superior que en el inferior, para que la amplificación por emisión estimulada predomine sobre la absorción. Para longitudes de onda de unos pocos milímetros o más, el resonador puede ser una caja metálica cuyas dimensiones se eligen de forma que sólo uno de sus modos de oscilación coincida con la frecuencia emitida por los átomos; es decir, la caja es resonante en la frecuencia concreta, de forma parecida a como lo es un tambor de caldera en alguna frecuencia de audio concreta. Las pérdidas de un resonador de este tipo pueden hacerse bastante pequeñas, de modo que la radiación puede almacenarse el tiempo suficiente para estimular la emisión de los átomos sucesivos a medida que son excitados. Así, todos los átomos se ven forzados a emitir de manera que aumenten esta onda almacenada. La salida se obtiene dejando escapar parte de la radiación a través de un pequeño orificio en el resonador.

El primer máser utilizaba un haz de moléculas de amoníaco que pasaba a lo largo del eje de una jaula cilíndrica de varillas metálicas, con varillas alternas con carga eléctrica positiva y negativa. El campo eléctrico no uniforme de las varillas separaba las moléculas excitadas de las no excitadas, enfocando las moléculas excitadas a través de un pequeño agujero en el resonador. La potencia de salida era inferior a un microvatio (10-6 vatios), pero la longitud de onda, determinada principalmente por las moléculas de amoníaco, era tan constante y reproducible que podía utilizarse para controlar un reloj que no ganara o perdiera más de un segundo en varios cientos de años. Este máser también puede utilizarse como amplificador de microondas. Los amplificadores de máser tienen la ventaja de que son mucho más silenciosos que los que utilizan tubos de vacío o transistores; es decir, añaden muy poco ruido a la señal que se amplifica. Así, se pueden utilizar señales muy débiles. Sin embargo, el máser de amoníaco sólo amplifica una banda muy estrecha de frecuencias y no es sintonizable, por lo que ha sido sustituido en gran medida por otros tipos, como los máseres de rubí de estado sólido.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.