In het Engels is het woord Maser een afkorting voor de uitdrukking "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation", wat zich vertaalt als "versterking van microgolven met behulp van gestimuleerde straling". In zijn actie is het vergelijkbaar met een laser, maar werkt in het microgolfbereik.
Een maser is een apparaat dat opeenvolgende elektromagnetische golven produceert. Het werd voor het eerst uitgevonden door natuurkundigen uit de USSR en de VS Nikolai Basov, Alexander Prokhorov en Charles Townes in 1954. Hiervoor kregen ze de Nobelprijs.
Vroege modellen werkten met een pompsysteem met drie niveaus, waarbij een microgolfbron energie in de werkvloeistof van de zender pompt. Als gevolg hiervan gaan waterstofatomen en andere vanuit een rusttoestand naar een nieuw energieniveau. Dit gaat gepaard met straling in het microgolfbereik.
Een maser zendt, in tegenstelling tot een laser, geconcentreerde microgolfstralen uit in plaats van licht. De verhouding tussen het bruikbare signaalvermogen en het ruisvermogen van de maser is lager, wat een voordeel is. Het was echter minder krachtig dan een laser.
In feite zijn de meeste masers tot nu toe gasemitters geweest, waarbij waterstofatomen als werkmedium worden gebruikt. Maar de kosten van dergelijke apparaten zijn erg hoog omdat ze zijn gemaakt van veel dure componenten. Voor de werking van de maser waren temperaturen en vacuüm dichtbij het absolute nulpunt vereist. Daarom werd het lange tijd weinig gebruikt.
Later vonden Mark Oxborrow en andere Britse wetenschappers een microgolfkwantumgenerator uit op basis van vastestofcomponenten. Het is gebaseerd op pentaceenkristallen, werkt bij kamertemperatuur en is compact van formaat. De ontwikkelaars zijn van mening dat het kan worden gebruikt in radar- en ruimtecommunicatie, maar ook om kwantumcomputers en radiotelescopen van de volgende generatie te maken.
Het signaal van dit apparaat is vele malen sterker dan het signaal van een conventionele maser. Nu werken wetenschappers eraan om het niet alleen individuele korte impulsen te laten genereren, maar constant te laten werken. Het is ook nodig om het golflengtebereik te verkleinen voor extra versterking.
Deze maser wordt aangedreven door een pompsysteem met twee niveaus: een terfenylkristal en pentaceen worden gepompt door een optische laser. De kristalmoleculen gaan naar een nieuw energieniveau, waardoor fotonen synchroon worden uitgezonden in het microgolfbereik.
