Mazer

Tarihçe

İlk mazer rezonatörü (osilatör de denir) Charles H. Townes, James Gordon ve Herbert Zeiger tarafından 1954 senesinde yapıldı. Bu mazerde amonyak gazının özel frekansından istifade edildi. İlk mazerde metal çubuklardan yapılmış silindirik bir kafes içerisinde eksen boyunca yol alan bir molekülden yararlanılmaktaydı. Amonyak moleküllerinin bu demetteki uyarılan durumda olanları, sırası ile bir artı bir eksi yüklü olacak şekilde dizilmiş çubukların oluşturduğu elektrik alan etkisiyle, uyarılmamış durumdakilerden ayrılır ve rezonatördeki küçük bir deliğe doğru kayar.İlk mazerin çıkış gücü çok düşüktü (1 mikrowattan küçük) fakat amonyak amonyak moleküllerinin belirlemiş olduğu ışınım dalga boyu sabitti bu dalga boyuyla denetlenen bir saat ancak birkaç yüzyılda 1 saniyelik hata yapacak doğrulukta çalışmaktaydı. Azot atomu amonyak molekülünde (NH₃) hidrojen atomları arasında 24.000 MHz ile titreşir. Bu frekansla titreşen amonyak molekülleri, havasız elektrostatik bir ortamdan geçirilirken aynı frekansta titreşen amonyak molekülleri bir hüzme şeklinde rezonatöre gelir. Rezonatör de enerji seviyelerindeki değişmelerle foton üretimine sebep olur. Bu fotonlar aynı fazda, aynı frekansta mikrodalgalar halinde titreşirler. Mikrodalga, rezonatörden dalga kılavuzu ile alınarak yayınlanır. Katı mazerler çok geniş olan frekans bandındaki radyo dalgalarının yükseltilmesinde kullanılır.

Kullanıldığı yerler

Mazerin kullanıldığı en önemli saha haberleşmedir. Haberleşmede karşılaşılan en büyük sıkıntı haberleşme kanallarının sınırlandırılmış olmasıdır. Böyle bir haberleşme trafiğinde yayınların birbirine müdahale etmemesi için, mikrodalga (yüksek frekans) kullanılması gerekir. Mazer bu tür haberleşme için çok uygundur. Mikrodalga ile yayında, yayın yapan istasyonla alıcının birbirini görmesi lazımdır. Bu bakımdan ara istasyonlara ihtiyaç vardır. Dünya etrafında yörüngede bulunan uydular, ara istasyon vazifesi yaparlar. 1962 senesinde yörüngeye oturtulan Telstar uydusu bu vazifeyi icra etmektedir. Telstar 3700-4200 ve 5925-6425 MHz bandlarında mazer yayını alır ve yükselterek yayınlar.Radyoastronomide Venüsün yayınladığı çok zayıf radyo dalgalarının ölçülmesinde ve bununla da gezegenin sıcaklığına ilişkin bilgi sahibi olunmada mazer kullanılır.
Mazerin kullanıldığı bir saha da, uzaya fırlatılan araçların göndereceği bilgiler içindir. Uzay aracı çok küçük ve mesafe çok uzak olduğu için mikrodalga vericisinin hem küçük hem de yaptığı yayının gürültüsüz olarak alınması gereklidir. Mazer bu maksada mükemmel cevap verir. 1964 senesinde 383.180 km mesafedeki ay yüzeyinden Ranger VII ay modülünün gönderdiği TV yayınları ile 1965 senesinde 215.740.000 km mesafedeki Mars yüzeyinden Mariner IV'ün gönderdiği çok net resim yayınları, mazer ile sağlanmıştır. Bu kadar uzak mesafeden optik ve radyo dalgaları ile TV ve resim yayını mümkün değildir.
Mazer yayını ile uzaydaki gazların cinslerini tespit etmek mümkündür. Bu maksatla hidrojen atomu ile 1421 MHz'de çalışan hidrojen mazeri yapılmıştır.Alçak basınçlı rubidyum buharı içeren mazer de frekans standardı kullanılır. Bu mazerde boşluk ile çevrelenmiş saydam göze içerisinde tutulmakta olan rubidyum buharına bir rubidyum lambasından elde edilmiş olan ve uygun filtrelerden geçirilen ışık düşürülür.Düşürülen ışığın etkisi ile uyarılmış atomlar frekanslı dalga yayarlar.