DOI: https://doi.org/10.20535/S002134701959010010
Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке

Квантовая радиотехника

Н. Г. Басов, А. Н. Ораевский

Аннотация


Квантовая радиофизика и радиотехника возникли на базе развития радиоспектроскопии в связи с открытием нового метода генерации и усиления электромагнитных колебаний. В основе этого метода лежит индуцированное испускание возбужденных систем (атомов, ионов, молекул). В отличие от методов генерации и усиления электромагнитных колебаний с помощью электронных приборов, в квантовых генераторах и усилителях используется не энергия поступательного движения электронов, а энергия, связанная с внутренним движением в молекулах, атомах или ионах. Так как внутренняя энергия микросистем обычно квантована, то последовательный анализ работы новых приборов требует применения квантовой теории.

Квантовые генераторы, в которых используется пучок возбужденных молекул (молекулярные генераторы), обладают чрезвычайно высокой стабильностью частоты и монохроматичностью излучения. Это связано с тем, что в молекулярном пучке, где молекулы практически не взаимодействуют друг с другом, удается получить весьма узкие спектральные линии, резонансная частота которых определяется в основном внутренними параметрами молекул. Поэтому на основе молекулярных генераторов могут быть разработаны стандарты частоты (времени) высокой точности.


Полный текст:

PDF

Литература


Завойский, Е. К. "Парамагнитная абсорбция в перпендикулярных и параллельных полях для солей, растворов и металлов," Докт. диссертация. Казанск. гос. ун-т, 1944.

Karplus, R.; Schwinger, J. "A note on saturation in microwave spectroscopy," Phys. Rev., Vol. 73, No. 9, p. 1020, 1948. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.73.1020.

Purcell, E. M.; Pound , R. V. "A nuclear spin system at negative temperature," Phys. Rev., Vol. 81, No. 2, p. 279, 1951. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.81.279.

Bleaney, B.; Stevens, K. W. H. "Paramagnetic resonance," Rep. Prog. Phys., Vol. 16, p. 108, 1953. DOI: https://doi.org/10.1088/0034-4885/16/1/304.

Басов, H. Г.; Прохоров, А. М. "Применение молекулярных пучков для радиоспектроскопического изучения вращательных спектров молекул," ЖЭТФ, Т. 27, № 4, 10, С. 431, 1954.

Gordon, J. P.; Zeiger, H. J.; Townes, C. H. "Molecular microwave oscillator and new hyperfine structure in the microwave spectrum of NH3," Phys. Rev., Vol. 95, No. 1, p. 282, 1954. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.95.282.

Басов, H. Г.; Прохоров, А. М. "О возможных методах получения активных молекул для молекулярного генератора," ЖЭТФ, Т. 28, № 2, С. 249, 1955.

Gordon, J. P.; Zeiger, H. J.; Townes, C. H. "The maser—new type of microwave amplifier, frequency standard, and spectrometer," Phys. Rev., Vol. 99, No. 4, p. 1264, 1955. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.99.1264.

Bennewitz, H. G.; Paul, W.; Schlier, Ch. "Fokusierung polarer molekule," Zeit. fur Phys., Vol. 141, No. 1-2, p. 6-15, 1955. DOI: https://doi.org/10.1007/BF01327279.

Басов, H. Г.; Прохоров, А. М. "Теория молекулярного генератора и молекулярного усилителя мощности," ДАН СССР, 1955, Т. 101; ЖЭТФ, Т. 30, № 3, с. 560, 1956.

Басов, Н. Г.; Прохоров, А. М. "Молекулярный генератор и усилитель," УФН, Т. 57, № 11, с. 485, 1955. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0057.195511d.0485.

Басов, Н. Г.; Осипов, Б. Д.; Прохоров, А. М. "О молекулярном генераторе без использования молекулярного пучка," УФН, Т. 57, № 6, с. 485, 1956. DOI: https://doi.org/10.3367/UFNr.0059.195606e.0375.

Shimoda, K.; Wang, T. C.; Townes, C. H. "Further aspects of the theory of the maser," Phys. Rev., Vol. 102, No. 5, p. 1308, 1956. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.102.1308.

Gordon, J. P. "Hyperfine structure in the inversion spectrum of N14H3 by a new high-resolution microwave spectrometer," Phys. Rev., Vol. 99, No. 4, p. 1253, 1955. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.99.1253.

Басов, H. Г. "Молекулярный генератор," Докт. диссертация. ФИАН, 1956.

Ораевский, А. Н. "Некоторые вопросы теории молекулярного генератора," Дипл. Работа. МФТИ, 1956.

Bloembergen, N. "Proposal for a new type solid state maser," Phys. Rev., Vol. 104, No. 2, p. 324, 1956. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.104.324.

Scovil, H. E. D.; Feher, G.; Seidel, H. "Operation of a solid state maser," Phys. Rev., Vol. 105, No. 2, p. 762, 1956. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.105.762.

Басов, H. Г. "Молекулярный генератор," Радиотехника и электроника, Т. 1, с. 51, 1956.

Shimodа, K., "Characteristics of the beam tурe maser I," J. Phys. Soc. Japan, Vol. 12, No. 9, p. 1006, 1957. DOI: http://doi.org/10.1143/JPSJ.12.1006.

Контоpович, В. М.; Прохоров, А. М. "О нелинейных эффектах взаимодействия резонансных полей в молекулярном генераторе и усилителе," ЖЭТФ, Т. 33, № 6/12, с. 1428, 1957.

Javan, A. "Theory of a three-level maser," Phys. Rev., Vol. 107, No. 6, p. 1579, 1957. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.107.1579.

Helmer, J. C. "Maser oscillators," J. Appl. Phys., Vol. 28, No. 2, p. 212, 1957. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1722709.

Bonanomi, J.; de Prins, J.; Herrmann, J.; Kartaschoff, P. "Stabilite d’etalons de frequence a NH3," Helv. Phys. Acta, Vol. 30, No. 4, p. 288, 1957.

Bonanomi, J.; de Prins, J.; Herrmann, J.; Kartaschoff, P. "Microwellenspektrograph hoher Auflosung," Helv. Phys. Acta, Vol. 30, No. 4, p. 290, 1957.

Bonanomi, J.; de Prins, J.; Herrmann, J.; Kartaschoff, P. "Amelirations d’un maser a NH3, Helv. Phys. Acta, Vol. 30, No. 6, p. 492, 1957.

Климонтович, Ю. Л.; Хохлов, Р. В. "К теории молекулярного генератора," ЖЭТФ, Т. 32, № 5, с. 1150, 1957.

Никитин, В. В. "Аппаратура сравнения частот кварцевого и молекулярного генераторов," Дипл. работа. МЭИ, 1957.

Файн, В. М. "Об уравнениях колебаний молекулярного генератора," ЖЭТФ, Т. 33, № 4/10, с. 945, 1957.

Davis, Е. F. Phase Stabilization to Microwave Frequency standards. Western electronic show and convention, 1957.

Muller, M. W. "Noise in a molecular amplifier," Phys. Rev., Vol. 106, No. 1, p. 8, 1957. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.106.8.

Pound, R. V. "Spontaneous emission and the noise figure of maser amplifiers," Ann. Phys., Vol. 1, No. 1, p. 24-32, 1957. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-4916(57)90003-9.

Shimoda, K.; Takahasi, H.; Townes, C. H. "Fluctuations in amplification of quanta with application to maser amplifiers," J. Phys. Soc. Japan, Vol. 12, no. 6, p. 686, 1957. DOI: https://doi.org/10.1143/JPSJ.12.686.

Weber, J. "Maser noise considerations," Phys. Rev., Vol. 108, No. 3, p. 537, 1957. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.108.537.

Strandberg, M. W. P. "Inherent noise of quantum-mechanical amplifiers," Phys. Rev., Vol. 106, No. 4, p. 617, 1957; Phys. Rev., Vol. 108, p. 1648, 1957. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.106.617.

Wittke, J. P. "Molecular amplification and generation of microwaves," Proc. IRE, Vol. 45, No. 3, p. 291, 1957. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1957.278366.

Alsop, L. E.; Giordmaine, J. A.; Townes, C. H.; Wang, T. C. "Measurement of noise in a maser amplifier," Phys. Rev., Vol. 107, No. 5, p. 1450, 1957. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.107.1450.

McWhorter, A. L.; Meyer, J. W.; Strum, P. D. "Noise temperature measurement on a solid state maser," Phys. Rev., Vol. 108, No. 6, p. 1642, 1957. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.108.1642.2.

McWhorter, A. L.; Arams F. R. "System-noise measurement of a solid-state mazer," Proc. IRE, Vol. 46, No. 5, p. 913, 1958. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1958.286945.

Strandberg, M. W. P. "Spin-lattice relaxation," Phys. Rev., Vol. 110, No. 1, p. 65, 1958. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.110.65.

Bloembergen, N. "Electron spin and phonon equilibrium in masers," Phys. Rev., Vol. 109, No. 6, p. 2209, 1958. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.109.2209.

McWhorter, A. L.; Meyer, J. W. "Solid-state maser amplifier," Phys. Rev., Vol. 109, No. 2, p. 312, 1958. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.109.312.

Makhov, G.; Kikuchi, C.; Lambe, J.; Terhune, R. W. "Maser action in ruby," Phys. Rev., Vol. 109, No. 4, p. 1399, 1958. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.109.1399.

Strandberg, M. W. P.; Davis, C. F.; Faughnan, B. W.; Kyhl, R. L.; Wolga, G. J. "Operation of a solid-state quantum-mechanical amplifier," Phys. Rev., Vol. 109, No. 6, p. 1988, 1958. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.109.1988.

Artman, J. O.; Bloembergen, N.; Shapiro, S. "Operation of a three-level solid-state maser at 21 cm," Rhys. Rev., Vol. 109, No. 4, p. 1392, 1958. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRev.109.1392.

Зверев, Г. М.; Корниенко, Л. С.; Маненков, А. А.; Прохоров, А. М. "Парамагнитный усилитель и генератор на хромовом корунде," ЖЭТФ, Т. 34, № 6, с. 1660, 1958.

Басов, Н. Г. "Об условии самовозбуждения молекулярного генератора без объемного резонатора," Радиотехника и электроника, Т. 3, № 2, с. 297, 1958.

Vonbun, F. O. "Analysis of a multipole state separator and focuser for polarizable molecules," J. Appl. Phys., Vol. 29, No. 4, p. 632, 1958. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1723243.

Басов, H. Г.; Петров, А. П. "Об относительной стабильности частоты молекулярных генераторов," Радиотехника и электроника, Т. 3, № 2, с. 298, 1958.

Троицкий, В. С. "К теории молекулярного генератора и флюктуаций его колебаний," ЖЭТФ, Т. 34, № 2, с. 390, 1958.

Bonanomi, J.; Herrmann, J.; De Prins, J.; Kartaschoff, P. "Twin cavity for NH3 masers," Rev. Sci. Instr., Vol. 28, No. 11, p. 879, 1957. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1715753.

Басов, H. Г.; Свидзинский, К. К. "Расчет молекулярного генератора на пучке молекул ND3," Известия вузов. Радиофизика, Т. 1, № 2, с. 89, 1958.

Басов, Н. Г.; Ораевский, А. П. "О возможности создания отпаянного молекулярного генератора с использованием молекул ND3, NHD2 и NH2D," Известия вузов. Радиофизика, Т. 1, № 4, с. 63, 1958.

Прохоров, А. М. "О молекулярном усилителе и генераторе на субмиллиметровых волнах," ЖЭТФ, Т. 34, № 34, с. 1658, 1958.

Bolef, D. I.; Chester, P. F. "Some techniques of microwave generation and amplification using electron spin states in solids," IRE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 6, No. 1, p. 47, 1958. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.1958.1125182.


Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM





© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2019
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта