1 西北工业大学 物理科学与技术学院 陕西省光信息技术重点实验室，西安 710129
2 西安石油大学 理学院 陕西省油气资源光纤探测工程技术中心，西安 710065
3 西北大学 物理学院，西安 710069
针对油气开采微地震监测高频检波器的要求，提出了一种基于对称铰链的光纤布拉格光栅高频加速度检波器结构，分析了该检波器的振动传感原理，利用仿真软件分析了该结构模型的谐振频率，同时对检波器的幅频特性、加速度响应灵敏度、横向抗干扰性能、冲击响应等性能进行了实验研究。实验结果表明：基于对称铰链结构的光纤布拉格光栅检波器谐振频率为1 200 Hz，与利用软件仿真的谐振频率1 191 Hz结果一致；在工作频率20~800 Hz，加速度灵敏度约为10.2 pm/g，线性系数为0.999 8；交叉轴灵敏度约为主轴的5%；在谐振频率附近有很好的冲击响应特性。该检波器加工工艺简单、可靠性高、工作频带宽、灵敏度高、横向抗干扰性好，在石油开采等领域有很好的应用前景。
光纤布拉格光栅 应变传感 加速度检波器 铰链 幅频响应 Fiber Bragg grating Strain sensing Accelerometer Hinge Amplitude-frequency response 光子学报
2022, 51(10): 1006003
针对中国散裂中子源快同步环上束团纵向长度和束流强度的测量工作以及“973”束流损失控制实验课题中束团时间结构的测量工作，研制了用于上述两台质子加速器的壁电流探头。介绍了使探头达到足够的带宽所做的改进工作。用高频电磁场仿真软件对探头的性能进行了模拟，验证了适用于壁电流探头的一些理论模型和加入屏蔽腔对探头高频响应曲线产生的影响以及做出相应的改进后所带来的效果。对实物探头的性能进行了测量实验，发现测量系统自身的不匹配对实验结果产生了影响，改进匹配后得到探头的幅频响应曲线在300 kHz~2 GHz的频率范围内基本保持一致。时域上对500 ns脉冲矩形波的测量结果也显示出探头良好的低频响应。
壁电流探头 束团长度 仿真 幅频响应 wall current monitor bunch longitudinal length simulation amplitude frequency response
“强光一号”加速器能输出上升沿约100 ns、幅值约2 MA的电流脉冲。实验中通常采用自积分式Rogowski线圈监测负载电流。为与该线圈比对校验，研制了一种快响应、结构简单、抗电磁干扰性能较好的微分环。标定实验给出，微分环测量的响应时间约1.2 ns，频谱响应范围10 kHz~100 MHz，灵敏度为6.13×10-11(V·s)/A。其快时间响应将有助于监测与负载物理特性有关的瞬态电流变化。在加速器二极管短路状态对微分环和积分式Rogowski线圈进行了实验比对，数值积分给出的电流波形与后者基本相符，峰值偏差小于10%，表明微分环的设计合理，同时校验了电流测量的可信度。
微分环 脉冲大电流 Rogowski线圈 幅频响应 differential loop pulsed high current Rogowski coil amplitude-frequency response
