英國(guó)《自然》雜志3月21日發(fā)表了一項(xiàng)最新技術(shù)成果，英國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)一種微波激射器做了改進(jìn)，成為全球首個(gè)可在室溫下連續(xù)工作的微波激射器。未來(lái)，這一新型裝置有望用于磁共振成像、精密測(cè)量、太空通信及安全通信領(lǐng)域。

激微波是受激放大微波輻射的意思，被認(rèn)為是激光的“孿生兄弟”，但產(chǎn)生條件更為苛刻。而微波激射器，正是利用輻射場(chǎng)的受激發(fā)射原理制成的微波放大裝置，其基本物理原理是愛(ài)因斯坦在1917年提出的“受激發(fā)射”的概念，該裝置能夠產(chǎn)生噪聲極低的單色相干的微波輻射，此前，應(yīng)用最廣的微波激射器是氫原子激射器。

而此次，帝國(guó)理工學(xué)院研究人員喬納森·布里森及其同事，展示了一個(gè)連續(xù)波室溫微波激射器，其中用到一顆有氮空位中心的金剛石。目前，微波激射器已經(jīng)被用于深空通信和射電天文學(xué)，而這一新型微波激射器未來(lái)將在醫(yī)學(xué)、安保和量子技術(shù)方面展現(xiàn)廣闊的應(yīng)用前景。

上世紀(jì)60年代，固態(tài)微波激射器首次開(kāi)發(fā)出來(lái)，但其一般要求低溫制冷和高真空系統(tǒng)，所以應(yīng)用相對(duì)受限。后來(lái)，科學(xué)家利用有機(jī)分子晶體研發(fā)出了室溫微波激射器，但是它們的熱性能和力學(xué)性能相對(duì)較差，且只能在脈沖模式下工作，無(wú)法連續(xù)工作。

鑒于此，科學(xué)家們才提出，要實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)射則需要有替代材料。為此有人提出采用無(wú)機(jī)材料，如金剛石和碳化硅，它們的熱性能和力學(xué)性能優(yōu)于有機(jī)材料。