Englanniksi sana Maser on lyhenne sanoista "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation", joka tarkoittaa "mikroaaltojen monistusta käyttämällä stimuloitua säteilyä". Toiminnassaan se on samanlainen kuin laser, mutta toimii mikroaaltojen alueella.
Maser on laite, joka tuottaa peräkkäisiä sähkömagneettisia aaltoja. Sen keksivät ensimmäisen kerran Neuvostoliiton ja Yhdysvaltojen fyysikot Nikolai Basov, Alexander Prokhorov ja Charles Townes vuonna 1954. Tästä syystä heille myönnettiin Nobelin palkinto.
Varhaiset mallit työskentelivät kolmitasoisen pumppujärjestelmän kanssa, jossa mikroaaltolähde pumppaa energiaa lähettimen työaineeseen. Tämän seurauksena vetyatomit ja muut siirtyvät uudelle energiatasolle lepotilasta. Tähän liittyy säteily mikroaaltojen alueella.
Maser, toisin kuin laser, lähettää pikemminkin mikroaaltosäteitä kuin valoa. Hyödyllisen signaalitehon suhde maserin melutasoon on pienempi, mikä on etu. Se oli kuitenkin teholtaan huonompi kuin laser.
Itse asiassa suurin osa masereista on toistaiseksi ollut kaasun päästöjä, joissa typpiväliaineena käytetään vetyatomeja. Mutta tällaisten laitteiden hinta on erittäin korkea, koska ne on valmistettu monista kalliista komponenteista. Maserin toimintaan vaadittiin absoluuttisen nollan lähellä olevia lämpötiloja ja tyhjiötä. Siksi sitä käytettiin pitkään vähän.
Myöhemmin Mark Oxborrow ja muut brittiläiset tutkijat keksivät mikroaaltokvanttigeneraattorin, joka perustuu kiinteän tilan komponentteihin. Se perustuu pentaseenikiteisiin, toimii huoneen lämpötilassa ja on kooltaan kompakti. Kehittäjät uskovat, että sitä voidaan käyttää tutka- ja avaruusviestinnässä sekä kvanttitietokoneiden ja seuraavan sukupolven radioteleskooppien luomiseen.
Tämän laitteen signaali on monta kertaa vahvempi kuin tavanomaisen maserin signaali. Nyt tutkijat pyrkivät saamaan aikaan paitsi yksittäisiä lyhyitä impulsseja, myös toimimaan jatkuvasti. On myös tarpeen kapea aallonpituusalue kattamaan lisävahvistusta.
Tätä maseria saa virtansa kaksitasoisesta pumppausjärjestelmästä: terfenyylikide ja pentaseeni pumpataan optisella laserilla. Kidemolekyylit siirtyvät uudelle energiatasolle, minkä seurauksena fotoneja syntyy synkronisesti mikroaaltojen alueella.
