Maser

ein Gerät zur Erzeugung und Verstärkung elektromagnetischer Wellen mit Wellenlängen im cm-Bereich. Der Maser beruht auf dem physikalischen Vorgang der sog. stimulierten Emission: Atome oder Moleküle befinden sich in einem angeregten Energiezustand und werden von einer elektromagnetischen Strahlung getroffen, deren Energiequanten der Energiedifferenz zwischen dem Anfangs- und einem tieferen Energiezustand der Teilchen entsprechen. Die Teilchen werden dann zur Aussendung von Strahlen veranlasst. Die primär einfallende Strahlung wird verstärkt. Der erste Maser arbeitete mit einem Molekularstrahl energetisch angeregter Ammoniakmoleküle, der mit Hilfe geeigneter Magnetfelder hergestellt werden kann. Bei einem Kristallmaser z. B. wird durch „optisches Pumpen“, d. h. durch Einstrahlung einer Hilfsfrequenz, ein angeregter Zustand E₂ vom Grundzustand E₀ aus besetzt; zwischen E₂ und E₀ liegt ein weiterer Energiezustand E₁. Der Maser arbeitet mit der elektromagnetischen Strahlungsfrequenz, die dem Übergang von E₂ nach E₁ entspricht. Vom Zustand E₁ schließlich erfolgt spontaner Übergang zurück nach E₀, so dass E₂ stets stärker besetzt ist als E₁. Der Maser findet Anwendung in Verstärkern von Radioteleskopen und in Radaranlagen. – Nach dem gleichen Prinzip arbeitet der Laser.