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Kohärente Mikrowellen

Der zweite Frühling des Masers

Der Vorgänger des Lasers ist fast vergessen: Sein Betrieb war viel zu aufwändig. Britische Forscher hauchten dem Mikrowellenstrahler nun neues Leben ein, indem sie mit ein paar Tricks seine wesentlichen Nachteile behoben.
Das alte Konzept in neuem Gewand: Dank ein paar ausgefeilten Tricks ist der Maser der 2. Generation einfacher zu handhaben und leistungsstärker.

Was ist das? Das Innenleben dieses technischen Wunderwerks beruht auf einer gelungenen Kombination von klassischer Optik, Quantenphysik und ein bisschen Einstein. Seinen Dienst verrichtet es überall in unserem Alltag. Mehr noch, sein Erfolg ist so durchschlagend, dass wir sein Wirken gar nicht mehr bewusst wahrnehmen. Der Vorgänger des Hightechwerkzeugs siecht hingegen nur noch in einigen wissenschaftlichen Nischen dahin – und das, obwohl er zum Beispiel Kontakt zu außerirdischen Zivilisationen ermöglichen könnte.

Das Rätsel ist schnell gelöst: Gemeint ist der Laser, die allgegenwärtige Quelle kohärenten, "einfarbigen" Lichts. Doch wer hat ihm den Weg bereitet und ist dabei selbst auf der Strecke geblieben? Es handelt sich um den Maser, ein vom US-Physiker Charles Townes Ende der 1950er Jahre entwickelter technischer Aufbau zur Erzeugung kohärenter Mikrowellenstrahlen. Als Townes dafür 1964 den Nobelpreis erhielt, war die Weiterentwicklung des Masers zum Laser schon in vollem Gang.

Der Maser selbst geriet allmählich in Vergessenheit – auf Grund der Komplexität seines Aufbaus und Betriebs wohl auch zu Recht. Doch nun hat ihm Mark Oxborrow vom National Physical Laboratory bei London zusammen mit Kollegen des Imperial College London (dem auch der Autor angehört, Anm. d. Red.) neues Leben eingehaucht. In einer Studie stellte das Team kürzlich einen neuartigen Masertyp vor, der die meisten Nachteile des ursprünglichen Aufbaus umgeht (Nature 488, S. 353, 2012) …

Januar 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Januar 2013

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  • Quelle
Oxborrow, M. et al.: Room-temperature solid-state maser. In: Nature 488, S. 353 - 356, 2012