Maser, dispositivo que produz e amplifica a radiação electromagnética principalmente na região de microondas do espectro. O Maser opera de acordo com o mesmo princípio básico do laser (cujo nome é formado pela sigla para “amplificação de luz por emissão estimulada de radiação”) e compartilha muitas de suas características. O primeiro maser foi construído pelo físico americano Charles H. Townes e seus colegas em 1953. O nome é um acrônimo derivado de “amplificação por microondas (ou molecular) por emissão estimulada de radiação”

Um oscilador maser requer uma fonte de átomos ou moléculas excitadas e um ressonador para armazenar sua radiação. A excitação deve forçar mais átomos ou moléculas no nível superior de energia do que no inferior, para que a amplificação por emissão estimulada predomine sobre a absorção. Para comprimentos de onda de alguns milímetros ou mais, o ressonador pode ser uma caixa metálica cujas dimensões são escolhidas para que apenas um dos seus modos de oscilação coincida com a frequência emitida pelos átomos; ou seja, a caixa é ressonante na frequência particular, assim como um tambor de chaleira é ressonante em alguma frequência de áudio particular. As perdas desse ressonador podem ser bastante pequenas, de modo que a radiação pode ser armazenada por tempo suficiente para estimular a emissão de átomos sucessivos à medida que estes são excitados. Assim, todos os átomos são forçados a emitir de forma a aumentar esta onda armazenada. A saída é obtida permitindo que alguma radiação escape através de um pequeno orifício no ressonador.

O primeiro maser usou um feixe de moléculas de amônia que passou ao longo do eixo de uma gaiola cilíndrica de hastes metálicas, com hastes alternadas tendo carga elétrica positiva e negativa. O campo elétrico não uniforme das hastes separava as moléculas excitadas das não excitadas, focalizando as moléculas excitadas através de um pequeno orifício no ressonador. A saída era menos de um microwatt (10-6 watt) de potência, mas o comprimento de onda, sendo determinado principalmente pelas moléculas de amônia, era tão constante e reproduzível que podia ser usado para controlar um relógio que ganharia ou perderia não mais que um segundo em várias centenas de anos. Este maser também pode ser usado como um amplificador de microondas. Os amplificadores maser têm a vantagem de serem muito mais silenciosos do que aqueles que usam tubos de vácuo ou transistores, ou seja, adicionam muito pouco ruído ao sinal a ser amplificado. Assim, podem ser utilizados sinais muito fracos. O maser de amônia amplifica apenas uma banda muito estreita de freqüências e não é sintonizável, no entanto, de modo que tem sido amplamente substituído por outros tipos, como os masers de rubi em estado sólido.