Jinsi Maser Ya Microwave Inavyofanya Kazi

Jinsi Maser Ya Microwave Inavyofanya Kazi
Jinsi Maser Ya Microwave Inavyofanya Kazi

Video: Jinsi Maser Ya Microwave Inavyofanya Kazi

Video: Jinsi Maser Ya Microwave Inavyofanya Kazi
Video: Jinsi ya Kutengeza Microwave 2024, Aprili
Anonim

Neno "laser" na kanuni ya utendaji wa kifaa hiki hujulikana kwa watu. Neno linalohusiana sana "maser" halijulikani sana. Ni kifupisho cha herufi za kwanza za maneno ya ufafanuzi wa Kiingereza "Amplification Microwave by Stimulated Emission of Radiation", ambayo inamaanisha "kukuza microwaves kwa kutumia mionzi iliyochochewa." Hiyo ni, tofauti na taa inayotoa laser, maser wa muundo sawa hutoa mihimili ya microwave.

Jinsi maser ya microwave inavyofanya kazi
Jinsi maser ya microwave inavyofanya kazi

Kwa mara ya kwanza kifaa kama hicho kilitengenezwa na wanafizikia wa Soviet na Amerika mnamo 1954. Baadaye, wanasayansi A. Prokhorov, N. Basov na C. Townes walipewa Tuzo ya Nobel kwa hii.

Kwa muda mrefu, maser hakupata matumizi ya vitendo, kwani operesheni yake ilihitaji hali ngumu: utupu na joto la chini sana (karibu na sifuri kabisa). Kwa kuongezea, hata chini ya hali hizi, nguvu ya maser ilikuwa chini sana kuliko nguvu ya laser. Hivi karibuni, hata hivyo, wanafizikia katika Maabara ya Kitaifa ya Fizikia ya Uingereza wameunda mfano wa maser ambayo inaweza kufanya kazi kwa joto la kawaida na shinikizo.

Kazi yao ilitegemea utafiti na wanasayansi kutoka Japani, ambao mwishoni mwa karne ya 20 walifanya majaribio kwa kuwasha pentacene ya kiwanja hai na laser. Waligundua kuwa wakati wanakabiliwa na mihimili ya laser, molekuli za dutu hii zinaweza kufanya kazi kama maser. Kwa kuwa watafiti wa Japani walipendezwa na suala lingine (kutawanyika kwa neutroni), hawakuweka umuhimu kwa jambo lililogunduliwa. Waingereza, baada ya kupata maelezo ya majaribio haya, waliamua kuongeza pentacene kwa dutu nyingine ya kikaboni ili kupata fuwele sawa na ile inayotumiwa kwenye lasers. Baada ya mfululizo wa kushindwa, fuwele za sura na rangi zinazohitajika zilichaguliwa. Watafiti waliwaingiza kwenye pete za uwazi za samafi, baada ya hapo, wakiweka muundo unaosababishwa katika resonator, waliwachoma na laser. Matokeo yaliyopatikana yamezidi matarajio mabaya zaidi.

Boriti ya laser ilileta molekuli za pentacene katika hali ya kusisimua (isiyo na utulivu). Wakati wa mabadiliko ya nyuma ya molekuli kwa hali thabiti, boriti ya microwaves iliundwa, ambayo kwa nguvu ilizidi miale iliyotokana na mifano ya zamani ya maser. "Ishara iliyopokelewa ilikuwa na nguvu mara mia milioni kuliko masers waliopo," alisema mwanafizikia Mark Oxborrow, ambaye aliongoza majaribio haya. Kifaa hicho, kilichopokelewa na Waingereza, kinaahidi sana, ingawa inahitaji juhudi nyingi za kukiboresha. Sasa maser ya Oxborrow inazalisha kunde za muda mfupi tu, na anuwai ya mawimbi. Ikiwezekana kuifanya ifanye kazi kila wakati, kwa kuongezea, katika upeo wa urefu wa mawimbi nyembamba, maser atapata matumizi anuwai katika nyanja anuwai za sayansi na teknolojia.

Ilipendekeza: