في اللغة الإنجليزية ، كلمة Maser هي اختصار لعبارة "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation" ، والتي تترجم إلى "تضخيم الموجات الدقيقة باستخدام الإشعاع المحفز". في عملها ، يشبه الليزر ، لكنه يعمل في نطاق الميكروويف.
مازر هو جهاز ينتج موجات كهرومغناطيسية متتالية. تم اختراعه لأول مرة من قبل علماء الفيزياء من اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والولايات المتحدة الأمريكية نيكولاي باسوف وألكسندر بروخوروف وتشارلز تاونز في عام 1954. ولهذا حصلوا على جائزة نوبل.
عملت النماذج المبكرة مع نظام ضخ ثلاثي المستويات ، حيث يضخ مصدر الميكروويف الطاقة إلى سائل العمل الخاص بالباعث. نتيجة لذلك ، تنتقل ذرات الهيدروجين وغيرها إلى مستوى طاقة جديد من حالة السكون. ويصاحب ذلك إشعاع في نطاق الموجات الدقيقة.
يبعث مازر ، على عكس الليزر ، أشعة ميكروويف مركزة بدلاً من الضوء. نسبة قوة الإشارة المفيدة إلى قوة الضوضاء للمازر أقل ، وهي ميزة. ومع ذلك ، كان أقل شأنا من الليزر.
في الواقع ، كانت معظم أجهزة الموجات حتى الآن بواعث غازية ، حيث تُستخدم ذرات الهيدروجين كوسيط عمل. لكن تكلفة هذه الأجهزة عالية جدًا لأنها مصنوعة من العديد من المكونات باهظة الثمن. لتشغيل المازر ، كانت درجات الحرارة والفراغ قريبة من الصفر المطلق مطلوبة. لذلك ، لفترة طويلة ، لم يتم استخدامه إلا قليلاً.
لاحقًا ، اخترع مارك أوكسبورو وعلماء بريطانيون آخرون مولدًا كميًا للموجات الدقيقة يعتمد على مكونات الحالة الصلبة. يعتمد على بلورات البنتاسين ، ويعمل في درجة حرارة الغرفة وهو صغير الحجم. يعتقد المطورون أنه يمكن استخدامه في الرادار والاتصالات الفضائية ، وكذلك لإنشاء أجهزة كمبيوتر كمومية وتلسكوبات راديوية من الجيل التالي.
تكون الإشارة الصادرة من هذا الجهاز أقوى بعدة مرات من الإشارة الواردة من جهاز مازر تقليدي. يعمل العلماء الآن على جعله لا يولد فقط نبضات فردية قصيرة ، بل يعمل باستمرار. من الضروري أيضًا تضييق نطاق الطول الموجي المغطى لتضخيم إضافي.
يتم تشغيل هذا الجهاز بواسطة نظام ضخ ثنائي المستوى: يتم ضخ بلورة تيرفينيل والبنتاسين بواسطة الليزر البصري. تنتقل الجزيئات البلورية إلى مستوى طاقة جديد ، ونتيجة لذلك ، تنبعث الفوتونات بشكل متزامن في نطاق الموجات الدقيقة.
