Mazer: Revizyonlar arasındaki fark

'''Maser''', atomların, dışarıdan uyarılması neticesinde dışarıya salınan [[radyasyon]] yardımı ile elde edilen, genliği yükseltilmiş [[elektromanyetik dalga]]. Maser, önceleri ilk maserin [[mikrodalga]] [[frekans]]ında çalışması sebebiyle İngilizce (''Mikrovawe Amplification by Stimulated Emission of Radiation'') cümlesindeki kelimelerin baş harflerinin alınmasından türetilmiştir. Bugünse işitme frekansından itibaren (20 ila 20.000 saykıl/saniye), görünen ve [[morötesi]] frekanslı elektromanyetik bölgelerde dahi aynı prensip tatbik edildiğinden maser, ''Molecular amplification by Stimulated Emission of Radiation'' olarak tarif edilmektedir. Maser, tahrikli radyasyon (ışın, şua) neşriyle (yayılmasıyla) mikrodalga veya moleküler dalga kuvvetlendirilmesi demektir. Cihaz, hassas olarak tayin edilmiş frekansta mikrodalga [[osilasyon]]ları (titreşimleri) ve düşük gürültü seviyeli [[amplifikasyon]] (kuvvetlendirme) elde etmeyi sağlar. Bu maksatla [[atom]]ların ve [[molekül]]lerin iç [[enerji]]sinden faydalanan bir [[amplifikatör]] ve [[osilatör]] grubu kullanılır. Aletin çalışmasının temel prensibi olan tahrikli neşriyat (''stimulated emission''), tedirgin (aşırı enerji yüklü) haldeki bir atoma, dışarıdan eşit enerjili bir [[foton]]un çarpması sonucu atomun aynı özellikli bir foton neşretmesi şeklinde meydana gelir. Böylece tahrik eden foton veya dalgalar çarptıkları tedirgin atomlar tarafından neşredilen fotonlarla kuvvetlenir. Bir maser, gaz veya katı halde aktif bir ortamdan ibarettir. Sistem çeşitli frekanslar halinde elektromanyetik bir radyasyona maruz bırakılır. İçerideki atomların çoğu bu tesirle yüksek enerjili (tedirgin) hale gelir. Böylece tahrikli bir frekans hasıl olur. Aktif ortam, [[rezonans]] sağlayan bir boşlukla çevrili olduğundan, tek bir çıkış frekansına eşdeğer osilasyon modlu paralel dalgalar teşekkül eder. Çok fazla çeşitli, koherent ve tek renk ışık elde etmek amacıyla oluşturulan optik düzenekler maserdir.Bunların [[optik]] frekanslarda çalışanlarına optik maser veya laser adı verilir. Birkaç milimetreden daha uzun dalga boyları için rezonatör olarak metal bir kutu kullanılır.Bu kutunun boyutu titreşim modlarından yalnızca biri atomların yaymış oldukları ışınımların frekanslarıyla çalışacak biçimde belirlenir,kutuda timpanin bir ses frekansında rezonansa uğramış gibi belirli bir mikro dalga frekansında rezonansa gelir.

İlk maser rezonatörü (osilatör de denir) [[Charles H. Townes]], [[James Gordon]] ve [[Herbert Zeiger]] tarafından 1954 senesinde yapıldı. Bu maserde [[amonyak]] gazının özel frekansından istifade edildi.İlk maserde metal çubuklardan yapılmış silindirik bir kafes içerisinde eksen boyunca yol alan bir molekülden yararlanılmaktaydı.Amonyak moleküllerinin bu demetteki uyarılan durumda olanları, sırası ile bir artı bir eksi yüklü olacak şekilde dizilmiş çubukların oluşturduğu elektrik alan etkisiyle, uyarılmamış durumdakilerden ayrılır ve rezonatördeki küçük bir deliğe doğru kayar.İlk maserin çıkış gücü çok düşüktü (1 mikrowattan küçük) fakat amonyak amonyak moleküllerinin belirlemiş olduğu ışınım dalga boyu sabitti bu dalga boyuyla denetlenen bir saat ancak birkaç yüzyılda 1 saniyelik hata yapacak doğrulukta çalışmaktaydı. [[Azot]] atomu amonyak molekülünde (NH₃) [[hidrojen]] atomları arasında 24.000 [[MHz]] ile titreşir. Bu frekansla titreşen amonyak molekülleri, havasız [[elektrostatik]] bir ortamdan geçirilirken aynı frekansta titreşen amonyak molekülleri bir hüzme şeklinde rezonatöre gelir. Rezonatör de enerji seviyelerindeki değişmelerle foton üretimine sebep olur. Bu fotonlar aynı [[faz]]da, aynı frekansta mikrodalgalar halinde titreşirler. Mikrodalga, rezonatörden dalga klavuzu ile alınarak yayınlanır. Katı maserler çok geniş olan frekans bandındaki radyo dalgalarının yükseltilmesinde kullanılır.

Maserin kullanıldığı en mühim saha haberleşmedir. Haberleşmede karşılaşılan en büyük sıkıntı muhabere edilen kanalların mahdut olmasıdır. Böyle bir muhabere trafiğinde yayınların birbirine müdahale etmemesi için, [[mikrodalga]] (yüksek frekans) kullanılması gerekir. Maser bu tür haberleşme için çok uygundur. Mikrodalga ile yayında, yayın yapan istasyonla alıcının birbirini görmesi lazımdır. Bu bakımdan ara istasyonlara ihtiyaç vardır. Dünya etrafında yörüngede bulunan [[uydu]]lar, ara istasyon vazifesi yaparlar. 1962 senesinde yörüngeye oturtulan [[Telstar uydusu]] bu vazifeyi icra etmektedir. Telstar 3700-4200 ve 5925-6425 MHz bandlarında maser yayını alır ve yükselterek yayınlar.Radyoastronomide Venüsün yayınladığı çok zayıf radyo dalgalarının ölçülmesinde ve bununla da gezegenin sıcaklığına ilişkin bilgi sahibi olunmada maser kullanılır.

Maser yayını ile uzaydaki gazların cinslerini tesbit etmek mümkündür. Bu maksatla [[hidrojen]] atomu ile 1421 MHz'de çalışan hidrojen maseri yapılmıştır.Alçak basınçlı rubidyum buharı içeren maser de frekans standardı kullanılır. Bu maserde boşluk ile çevrelenmiş saydam göze içerisinde tutulmakta olan rubidyum buharına bir rıbidyum lambasından elde edilmiş olan ve uygun filtrelerden geçirilen ışık düşürülür.Düşürülen ışığın etkisi ile uyarılmış atomlar frekanslı dalga yayarlar.