Страница 108 из 161
Калий-кобальтовый цианид очень ядовитый материал. В 1958 г. Бломберген и Таунс с женами обедали в ресторане Нью-Йорка. Миссис Таунс похвасталась перед мисс Бломберген золотой цепочкой с кулоном из великолепного рубина. Она сказала, что ее муж сделал этот подарок в ознаменования мазера. Той же ночью, в отеле миссис Бломберген спросила мужа: Когда ты собираешься сделать мне подарок в ознаменование твоего мазера? На это Бломберген ответил: Видишь ли, дорогая, мой мазер работает на цианиде. Таким образом, он избавился от необходимости покупать дорогой подарок!
Р РёСЃ. 44. Рнергетические СѓСЂРѕРІРЅРё СЂСѓР±РёРЅР° СЃ его РѕСЃСЊСЋ РїРѕРґ углом θ = 5444' РїРѕ отношению Рє магнитному полю
Рубиновый мазер сделал использование других кристаллов ненужными. �скусственный рубин был доступен, он прочен, удобен в эксплуатации, и с ним легко получалась перестройка частоты. В совершенствовании конструкции рубинового мазера активное участие в работе научного центра Bell Labs принял Жозеф Гёзик.
В течение 1957 г. и 1958 г. много мазеров было построено в нескольких лабораториях, включая Гарвард. В них использовались ионы хрома в кристаллах рубина. Рубины были использованы в большом числе типов мазеров с разными характеристиками. С 1958 г. многие мазеры были построены для использования в радиоастрономии или в качестве компонент приемников радаров. Почти все они были основаны на рубинах.
Мазеры, как только РѕРЅРё появились, вызвали большой интерес военных, которые думали использовать РёС… РІ качестве очень чувствительных приемников СЃ малым уровнем шумов. Растущей областью применений также стала радиоастрономия. Рассматривалось использование РёС… для обнаружения очень слабых сигналов, поскольку мазеры обладают весьма малыми шумами. Однако существовали Рё большие неудобства. Мазер, трехуровневая версия которого обладала наиболее подходящими характеристиками для этих применений, был достаточно мал Рё надежен РІ эксплуатации, РЅРѕ требовал охлаждения РґРѕ температуры жидкого гелия Рё помещался РІ сильное магнитное поле. Рта система охлаждения Рё магнит были РіСЂРѕРјРѕР·РґРєРёРјРё Рё тяжелыми (СЂРёСЃ. 45). Представлялось, что такое устройство РЅРµ годится РЅР° поле Р±РѕСЏ Рё для установки РЅР° самолет. Также Рё для радиоастрономических применений его вес Рё габариты были нежелательны, имея РІ РІРёРґСѓ, что для полного использования его РЅРёР·РєРёС… шумовых характеристик приемник должен был быть смонтирован РІ центре гигантской антенны (СЂРёСЃ. 46). Р’ противном случае пришлось Р±С‹ использовать систему передачи сигнала РѕС‚ антенны Рє мазеру, Р° ее собственные шумы свели Р±С‹ РЅР° нет его преимущества.
Также и для спутниковой связи, где спутники используются для передачи или ретрансляции сигналов от них к Земле, мазеры не оправдали надежд. Были разработаны новые полупроводниковые устройства, параметрические генераторы, которые хотя и не обладали столь малыми шумами, как мазеры, но были легки и компактны и не требовали охлаждения и сильных магнитных полей,
В конце концов применения мазеров ограничилось очень малым числом. Однако бурная активность вокруг них, полученные новые знания, и первые демонстрации практического применения вынужденного излучения содействовали появлению и развитию лазеров со всеми последующими применениями.
Рис. 45. Основные элементы твердотельного мазера
Рис. 46. Типичная параболическая антенна, используемая в радиоастрономии, телеметрии, радиолокации и др., с мазером, установленным в фокальной точке
Тем РЅРµ менее для мазеров был момент славы. Мазер РЅР° СЂСѓР±РёРЅРµ был использован Рђ. Пензиасом Рё Р . Вильсоном РІ РёС… открытии РІ 1965 Рі. излучения черного тела СЃ температурой 3 Рљ, которое является следствием Большого Взрыва Вселенной (реликтовое излучение). РћР±Р° были удостоены Р·Р° СЃРІРѕРµ открытие Нобелевской премии РїРѕ физике РІ 1978 Рі. вместе СЃ Рџ.Р›. Капицей (СЂРѕСЃСЃРёР№СЃРєРёР№ физик, который получил эту премию Р·Р° СЃРІРѕРё исследования РїСЂРё РЅРёР·РєРёС… температурах, которые привели его Рє обнаружению необычных свойств жидкого гелия, Р° именно его свертекучести). Рта история интересна тем, что показывает, что Нобелевскую премию можно получить почти случайно.
РђСЂРЅРѕ Рлан Пензиас родился РІ Мюнхене РІ 1933 Рі. Рё РІ возрасте шести лет был вместе СЃРѕ всей семьей депортирован РІ Польшу, откуда РѕРЅРё эмигрировали сначала РІ Англию, Р° затем прибыли РІ 1940 Рі. РІ РЎРЁРђ. Здесь РѕРЅ стал инженером-С…РёРјРёРєРѕРј, Рё после женитьбы Рё службы РІ американской армии поступил РІ 1956 Рі. РІ Колумбийский университет, РіРґРµ РѕРЅ занимался физикой СЃ Раби, Кушом Рё Таунсом. Р’ качестве темы диссертации Таунс дал ему задание построить мазерный усилитель для эксперимента РїРѕ его собственному выбору РІ радиоастрономии.