Cara Kerja Microwave Maser

Cara Kerja Microwave Maser
Cara Kerja Microwave Maser

Video: Cara Kerja Microwave Maser

Video: Cara Kerja Microwave Maser
Video: Мазер становится популярным: алмазные микроволновые лазеры 2024, Mungkin
Anonim

Kata "laser" dan prinsip pengoperasian perangkat ini diketahui orang. Kata terkait erat "maser" jauh lebih sedikit diketahui. Ini adalah singkatan dari huruf pertama dari kata-kata definisi bahasa Inggris "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation", yang berarti "amplifikasi gelombang mikro menggunakan radiasi terstimulasi." Artinya, tidak seperti laser yang memancarkan cahaya, maser dengan desain serupa memancarkan sinar gelombang mikro.

Cara kerja microwave maser
Cara kerja microwave maser

Untuk pertama kalinya perangkat semacam itu dikembangkan oleh fisikawan Soviet dan Amerika pada tahun 1954. Selanjutnya, ilmuwan A. Prokhorov, N. Basov dan C. Townes dianugerahi Hadiah Nobel untuk ini.

Untuk waktu yang lama, maser tidak menemukan aplikasi praktis, karena operasinya membutuhkan kondisi yang keras: vakum dan suhu yang sangat rendah (mendekati nol mutlak). Terlebih lagi, bahkan dalam kondisi seperti ini, kekuatan maser jauh lebih rendah daripada kekuatan laser. Namun, baru-baru ini, fisikawan di British National Physics Laboratory telah mengembangkan model untuk maser yang dapat beroperasi pada suhu dan tekanan kamar.

Pekerjaan mereka didasarkan pada penelitian para ilmuwan dari Jepang, yang pada akhir abad ke-20 melakukan eksperimen dengan menyinari pentacene senyawa organik dengan laser. Mereka menemukan bahwa ketika terkena sinar laser, molekul zat dapat bekerja seperti maser. Karena para peneliti Jepang tertarik pada masalah lain (hamburan neutron), mereka tidak mementingkan fenomena yang ditemukan. Inggris, setelah menemukan deskripsi percobaan ini, memutuskan untuk menambahkan pentacene ke zat organik lain untuk mendapatkan kristal yang mirip dengan yang digunakan dalam laser. Setelah serangkaian kegagalan, kristal dengan bentuk dan warna yang diperlukan dipilih. Para peneliti memasukkannya ke dalam cincin safir transparan, setelah itu, menempatkan struktur yang dihasilkan dalam resonator, mereka menyinarinya dengan laser. Hasil yang diperoleh telah melampaui harapan terliar.

Sinar laser membawa molekul pentacene ke keadaan tereksitasi (tidak stabil). Selama transisi terbalik dari molekul ke keadaan stabil, sinar gelombang mikro terbentuk, yang intensitasnya jauh melampaui sinar yang dihasilkan oleh model maser sebelumnya. "Sinyal yang diterima seratus juta kali lebih kuat daripada maser yang ada," kata fisikawan Mark Oxborrow, yang memimpin eksperimen ini. Perangkat yang diterima oleh Inggris sangat menjanjikan, meskipun membutuhkan banyak upaya untuk menyempurnakannya. Sekarang maser Oxborrow hanya menghasilkan pulsa jangka pendek, dengan rentang gelombang yang luas. Jika memungkinkan untuk membuatnya bekerja terus-menerus, apalagi dalam rentang panjang gelombang yang lebih sempit, maser akan menemukan aplikasi yang sangat luas di berbagai bidang ilmu pengetahuan dan teknologi.

Direkomendasikan: