Het woord "laser" en het werkingsprincipe van dit apparaat zijn bekend bij mensen. Het nauw verwante woord "maser" is veel minder bekend. Het is een afkorting van de eerste letters van de woorden van de Engelse definitie "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation", wat "versterking van microgolven met behulp van gestimuleerde straling" betekent. Dat wil zeggen, in tegenstelling tot een laser die licht uitstraalt, zendt een maser van een soortgelijk ontwerp microgolfstralen uit.
Voor het eerst werd een dergelijk apparaat in 1954 ontwikkeld door Sovjet- en Amerikaanse natuurkundigen. Vervolgens kregen wetenschappers A. Prokhorov, N. Basov en C. Townes hiervoor de Nobelprijs.
Lange tijd vond de maser geen praktische toepassing, omdat de werking ervan zware omstandigheden vereiste: vacuüm en zeer lage temperatuur (dicht bij het absolute nulpunt). Bovendien was zelfs onder deze omstandigheden het vermogen van de maser veel lager dan het vermogen van de laser. Onlangs hebben natuurkundigen van het British National Physics Laboratory echter een model ontwikkeld voor een maser die kan werken bij kamertemperatuur en druk.
Hun werk was gebaseerd op onderzoek van wetenschappers uit Japan, die aan het einde van de 20e eeuw experimenten uitvoerden door een organische verbinding pentaceen te bestralen met een laser. Ze ontdekten dat de moleculen van de stof bij blootstelling aan laserstralen als een maser kunnen werken. Omdat de Japanse onderzoekers geïnteresseerd waren in een ander onderwerp (neutronenverstrooiing), hechtten ze geen belang aan het ontdekte fenomeen. De Britten, die een beschrijving van deze experimenten hadden gevonden, besloten pentaceen toe te voegen aan een andere organische stof om kristallen te verkrijgen die vergelijkbaar zijn met die welke in lasers worden gebruikt. Na een reeks mislukkingen werden kristallen met de gewenste vorm en kleur geselecteerd. De onderzoekers stopten ze in transparante saffierringen, waarna ze de resulterende structuur in een resonator plaatsten en ze bestraalden met een laser. Het behaalde resultaat overtreft de stoutste verwachtingen.
De laserstraal bracht de pentaceenmoleculen in een aangeslagen (instabiele) toestand. Tijdens de omgekeerde overgang van moleculen naar een stabiele toestand, werd een bundel microgolven gevormd, die in intensiteit de stralen van de vorige maser-modellen onmetelijk overtrof. "Het ontvangen signaal was honderd miljoen keer krachtiger dan bestaande masers", zei natuurkundige Mark Oxborrow, die deze experimenten leidde. Het door de Britten ontvangen toestel is veelbelovend, al vergt het heel wat inspanningen om het te verfijnen. Nu genereert de Oxborrow-maser alleen zeer korte pulsen, met een breed scala aan golven. Als het mogelijk is om het bovendien constant te laten werken in een smaller golflengtebereik, zal de maser een zeer brede toepassing vinden in verschillende gebieden van wetenschap en technologie.
