2. Masers à gaz ou à vapeur
Par suite de la faible densité atomique dans les gaz ou les vapeurs, la puissance de saturation des masers à gaz amplificateurs est limitée à quelque 10-12 ou 10-10 watt. Leur largeur de bande est très étroite et ils sont difficilement accordables sur une gamme de fréquences étendue. Ils ne présentent donc pas d'intérêt particulier pour les radiocommunications. En revanche, ils peuvent être utilisés comme étalons de fréquence, ou comme spectromètres pour l'étude des atomes ou des molécules assurant l'émission induite.
On peut facilement transformer ces amplificateurs en auto-oscillateurs, en permettant au champ électromagnétique créé par l'émission induite d'entretenir cette émission. Cette rétroaction s'effectue dans une cavité résonante à faibles pertes. En tant qu'oscillateurs, les masers à gaz présentent une pureté spectrale extrêmement élevée ; ils peuvent être utilisés avantageusement comme analyseurs de spectre ou comme étalons de fréquence.
Pour obtenir l'auto-oscillation, on produit, par seconde, une différence de population supérieure à une valeur de seuil ns qui s'exprime, en unités S.I., par la relation simplifiée suivante :
La demi-largeur de la raie d'oscillation d'un maser est donnée par :
Dans le cas typique d'un maser à hydrogène, à une température T voisine de 300 kelvins, on a Δν = 0,5 Hz, P = 5 . 10-13 W et d […]
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