maser 脉塞(受激辐射微波放大器)
通过受激辐射(参见 laser)产生或放大**微波(microwave)的装置。在原子钟内,脉塞用作振荡器,在无线电天文学(radioastronomy)**中则用 作放大器,尤其适用于放大来自太空的微弱信号。
在氨气脉塞中(1954 年发明),一氨分子束通过一小孔进入真空箱,其中它经受不均匀电场的作用,这一电场使基态氨分子偏转,形成锥形,三个氢原子形成底平面,单个氮原子形成锥顶。由于基态分子不对称而产生偶极矩,为此它产生偏转。受激分子(其中氮原子通过氢原子平面来回振动) 没有合成偶极矩,它不产生偏转。主要包含受激分子的分子束被送入谐振腔,谐振腔此时已馈进了对应激发态和基态能量差的微波辐射。这样引起受激辐射,从而激发分子下降到基态,输入的微波被相干地放大。这种装置也能振荡,这种是氨钟(ammonia clock)的基础。
在多用固态脉塞中,有一磁场加于顺磁(参见 magnetism)原子或分子的电子,这些电子的能量根据电子的自旋是否平行于磁场,量化成两个能级,其中平行磁矩多于不平行磁矩的情况可能由于磁场的突然变化而逆转。这种顺磁材料中的电子自旋谐振使得放大带宽宽于气体脉塞的放大带宽。