Ngày 24/3/1959: Cấp bằng sáng chế “Maser”

Ngày 24 tháng 3 năm 1959, thiết bị "Khuếch đại sóng vi ba bằng phát xạ kích thích " được cấp bằng sáng chế.

Maser là tên viết tắt của cụm từ Microwave Amplification by Stimulation Emission of Radiation và có nghĩa là "Khuếch đại sóng vi ba bằng phát xạ kích thích ". Maser và laser có cơ chế hoạt động giống nhau, chỉ khác là maser hoạt động với tần số photon ở vùng vi sóng còn laser hoạt động trong phổ cực tím, ánh sáng hay hồng ngoại. Do đó các tia Maser tập trung hơn và có năng lượng cao hơn laser gấp nhiều lần.

Charles Townes bên cạnh cỗ máy Maser do ông phát minh.

Nguyên lý cơ bản dẫn đến sự ra đời của maser (hay laser) chính là khái niệm phát xạ kích thích, lần đầu được đưa ra bởi Albert Einstein năm 1917. Khái niệm này được bắt nguồn từ những hiện tượng gần gũi trong thế giới vật chất và bức xạ, đó là hấp thụ và phát xạ tức thời.

Có nhiều loại maser. Nhìn chung có thể tóm thành hai loại như maser chất khí và maser chất rắn, chỉ chưa có lý thuyết về maser chất lỏng. Trong mỗi loại có nhiều loại nhỏ hơn; ví dụ, maser chất rắn có nhiều loại khác nhay như hai mức rắn và ba mức khuếch tán.

Trong khi hoạt động, nhiều loại maser sử dụng hêli lỏng để làm lạnh nhiệt độ xuống tới 4 K, Điều này làm giảm tiếng ồn tạo ra bởi sự rung động của electron, hạt nhân và các hạt khác.

Có một số chất hóa học có khả năng khuếch tán. Trong đó có nước, bazơ, amoniac (NH3), metanol (CH3OH), formon (CH2O), monoxit silic (SiO) và ion hiđrô. Các maser khí trơ là ví dụ cho môi trường khuếch tán không phân cực.

Năm 1954 , Charles Townes, một nhà vật lý người mỹ, cùng đồng nghiệp tại trường Đại học Columbia ở Thành phố New York, là tiến sĩ Basov cùng tiến sĩ Prochorov đã công bố phát hiện của mình đối với thiết bị có khả năng tạo ra tia Maser. Năm 1959, bằng sáng chế được cấp cho phát minh của họ. Sau này maser được ứng dụng nhiều trong quân sự và y học.