Maser, toimintaperiaate, tyyppisiä masereita
Maser, toimintaperiaate, tyyppisiä masereita.
Maser - kvanttigeneraattori, lähettävät koherentteja sähkömagneettisia aaltoja senttimetrin alueella (mikroaallot).
Maser, toimintaperiaate:
Maser (eng. maser) – kvanttigeneraattori, lähettävät koherentteja sähkömagneettisia aaltoja senttimetrin alueella (mikroaallot).
Maser on laitteen lyhenne, joka muodostuu lauseen jokaisen sanan alkukirjaimista “Mjääkaappi Ayksinkertaistaminen Sajoitettu Etehtävän Radiation”, joka käännetään englanniksi tarkoittaa “Mikroaaltojen amplifikaatio stimuloitua päästö“.
Sen toiminnan periaate maser samanlainen kuin laser, mutta se toimii mikroaaltojen alueella.
Tavallisissa olosuhteissa aineen atomit ja molekyylit ovat termodynaamisessa tasapainossa keskenään ja ympäristön kanssa. Täten, korkeampi energiaa atomin tai molekyylin virittyneestä tilasta, pienempi atomien ja molekyylejäolla innoissaan tilassa. Stimuloida aineen atomien ja molekyylien emissio, se on sijoitettava epätasapainoiseen ympäristöön, jossa viritettyjen atomien tai molekyylien määrä on enemmän kuin virittämättä. Innoissa olevilla atomilla tai molekyyleillä on elektronit korkeammalla energiatasolla. Siirtymässä viritystilasta (taso), ts. korkeammalla energiatasolla matalammalle tasolle, ts., normaalia, vakaa, atomin tai molekyylin herättämätön tila lähettää fotonin - kvantin sähkömagneettinen säteily. kuitenkin, joissakin tapauksissa tapahtuu spontaani päästö, ja muissa pakotettu. Kun stimuloitu emissiosta johtuva sähkömagneettinen aalto etenee samaan suuntaan kuin alkuperäinen indusoiva aalto, stimuloidun säteilyn taajuus ja polarisaatio ja alkuperäinen on yhtä suuri, pakotettu virtaus johdonmukainen jännittävä.
Historiallisesti, ensimmäisen luovat masers. Heidän luomisensa aloitti kvanttielektroniikan aikakauden. Myöhemmin, luotiin maserien toimintaperiaatteet ja kvantti valogeneraattorit - laserit.
Maserien tyypit:
Aktiivisen väliaineen tyyppi, jossa on kvanttivahvistus ja sähkömagneettisten aaltojen muodostuminen, masers jaetaan kahteen tyyppiin:
molekyylioskillaattorit - molekyylisäteitä käyttävät maserit. Tämän tyyppisessä maserissa aktiivinen väliaine luodaan keinotekoisella ainepalkilla ainetta vain molekyylien ollessa viritettynä. Lajiteltu molekyylisäde viritetyssä tilassa, putoaa resonanssionteloon, missä on virittyneiden molekyylien kertyminen. Resonaattorissa innoissaan molekyylit siirtyessään normaaliksi, vakaa, virittämätön tila lähettää kvantin sähkömagneettista säteilyä senttimetrin alueella, jotka siirtyvät resonaattorin kentälle. Resonaattori on konfiguroitu siten, että resonaattorin resonanssitaajuus on yhtä suuri kuin viritetyn molekyylin lähettämän sähkömagneettisen säteilyn taajuus perustilaan siirtymisen aikana.. Siksi, tällainen resonaattori kykenee pitempään ylläpitämään sähkömagneettisia värähtelyjä, viritettynä resonaattorissa resonanssitaajuudella.
Molekyylioskillaattoreiden joukossa ovat maskerit, jotka toimivat ammoniakilla ja vety. Ammoniakkimaserin aallonpituus on 1.27 cm, vetymaser - 21 nähdä niiden ensisijaisen käytön ajan ja taajuuden standardina;
- paramagneettiset oskillaattorit ja vahvistimet - maserit, käyttämällä paramagneettisten kiteiden aktiivisena väliaineena. Aktiivinen väliaine näissä masereissa on paramagneettinen kide (esimerkiksi. rubiinikide) joka sijoitetaan onteloon. Toisin kuin ontelo molekyylioskillaattorissa, resonaattori paramagneettinen oskillaattori on kaksi resonanssitaajuutta: pumpun säteilyn taajuus ja taajuuden vahvistus. Molekyylien siirtyminen kiteen viritetyssä tilassa tapahtuu imeytymällä kristalli sähkömagneettinen säteily pumppaavan aallonpituuden ollessa pienempi kuin vahvistuksen ja herätetyn tilan vahvistuksen aallonpituus asettamalla kide yhdessä resonaattorin kanssa vakiona magneettinen ala, joiden säätäminen voi muuttaa viritettyjen molekyylien energiatasoa tai atomien. Aineen virittyneiden molekyylien siirtymässä normaalissa, vakaa, virittämätön tila, ne lähettävät kvantin sähkömagneettista säteilyä senttimetrin alueella, mikä on resonaattorin harhaanjohtava kenttä.
Paramagneettiset oskillaattorit ja vahvistimet, jotka pystyvät tuottamaan aallonpituuksia 1 että 100 cm.
Paramagneettisen tärkein ominaisuus generaattorit ja vahvistimet - erittäin matala melutaso 100 kertaa pienempi kuin vuonna vahvistimettoimii eri periaatteilla. Siksi, paramagneettinen oskillaattorit ja vahvistimet ovat löytäneet niiden käytön radioastronomiassa ja tutkajärjestelmissä heikkojen radiosignaalien vahvistamiseksi.
Huomautus: © Kuva //www.pexels.com, //pixabay.com
