感应加速腔横向阻抗测量

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电阻应变测试中横向效应误差分析

电阻应变测试中横向效应误差分析摘要电阻应变测试这种早期发展起来的测试技术在科学技术迅猛发展的今天仍焕发着勃勃生机,可见其重要性,有必要对其测试中的一些重要问题加以关注,以便得到更为精确地测试结果。

本文就应变测试中的横向效应引起的误差做了一些分析。

关键词应变测试;误差分析;横向效应1 概述早在1856年,开尔文就发现了电阻应变片的基本原理。

经历了多年的发展,利用惠斯登电桥监测粘贴箔式应变片已成为高度完善的测量系统。

现代测试的过程中,影响因素众多,要想得到尽量精确的测试结果,就必须对应变测试中的许多问题有透彻了解,电阻应变测试的过程中,横向效应有时候会带来很大误差,应予以充分重视。

本文就应变测试中的横向效应引起的误差问题做出分析。

2 电阻应变片横向效应引起的误差分析当电阻应变片以固定方向粘贴时,即测得沿该方向的应变值,但是,在测量的过程中,电阻应变片除了有该方向的纵向变形外,一定存在着横向变形,本文即是探求电阻应变片横向变形对测量结果的影响。

2.1 电阻应变片横向效应粘贴式应变片在二向应变场下的响应为:(Sx表示延应变片横向的灵敏度,Sy表示延应变片纵向的灵敏度,Sα表示应变片的剪切灵敏度,εx表示横向应变,εy表示轴向应变,εα表示剪切应变) 一般地,应变片对剪切应变的灵敏度很小,可以忽略,那么,应变片的响应为: 其中为应变片的横向灵敏度系数。

注意到,代入上式,得:每一个应变片都由生产厂商标定后(标定梁泊松比为μ1)提供一个灵敏度系数Sg,即:对比(3)和(4)式,可以发现:又将(5)代入(3),可得:由上式便可反解出应变真值为:如果仅仅考虑应变片的灵敏度系数,则:对比(7)和(8)可得:如果忽略应变片的横向效应,将会引起误差δ,那么:表2-1计算出当μ1=0.3,Kx分别为0.01、0.02、0.03、0.04、0.05和0.06 分别为0、1、2、3、4、5及6时的误差δ值由此可见,当Kx和的值都很大时,横向效应带来的误差将相当显著,所以,必须对横向效应加以修正。

电测法实验报告——电阻应变片横向效应系数的测定

四、实验步骤
1、安装等强度梁，将 R1-R2 按 1/4 桥接入应变仪，将温度补偿块接入公共补偿，力传感器接入专用测量桥路给梁连续分三级加载，各级载荷下用应变仪分别测出��仪 1 、��仪 2 、��仪 3 、��仪 4 ，记录。 3、按照公式，分别计算出三级载荷下的横向效应系数，并取平均值作为最终测的的横向效应系数值。
’ �� = �� +H �� +�� 1−�� 0 ��
2
i=1…n(n 为应变片个数)
�� =
�� + �� − �� + cos 2�� + sin 2�� 2 2 2 �� +�� = �� + �� − ��
2
可求得横向效应系数 H。优点：由于在多方向上贴片，故减小了应力不均匀性的影响。
∆�� ∆�� = ��L ��1 1 − μH = ��仪 ��仪 1
1
2
= ��L ��1 �� − μ = ��仪 ��仪 2
μ = 0.3 H= ��仪 2 + ��仪 1 ��仪 1 + μ��仪 2 × 100%

直线感应加速器束流崩溃不稳定性数值模拟

第15卷　第4期强激光与粒子束Vol.15,No.4 2003年4月HIGH POWER LASER AND PAR TICL E B EAMS Apr.,2003　文章编号:　100124322(2003)0420397204直线感应加速器束流崩溃不稳定性数值模拟Ξ张开志1,　林郁正2,　王华岑1(1.中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900;　2.清华大学加速器实验室,北京100084) 摘　要:　在理论分析的基础上,开发了直线感应加速器束流崩溃不稳定性数值模拟程序。

描述了利用该程序开展的研究工作,这些研究揭示了束流崩溃不稳定性的一般规律,分析了相关参数对束流崩溃不稳定性的影响,最后提出了直线感应加速器束流崩溃不稳定性抑制方法。

关键词:　直线感应加速器;　束流崩溃不稳定性;　横向阻抗;　横向尾场;　质心横向位移;　数值模拟中图分类号:　TL50 文献标识码:　A 直线感应加速器中的束流崩溃不稳定性(BBU)是束流脉冲与感应加速腔相互作用的结果。

束流脉冲经过加速腔时将在其中激励起横向尾场,而横向尾场又将使束流质心产生横向高频振荡,这两种因素互相耦合,最终导致束流崩溃不稳定性。

由于束流崩溃的过程非常复杂,采用解析分析方法得出的结论比较粗略[1],必须采用数值模拟以及试验才能进行比较全面深入的研究。

1　数值模拟原理将束流脉冲等分成m个束片,研究它们在n个加速腔中的运动。

束流脉冲经过加速腔时,将受到加速电场,横向尾场和螺线管线圈磁场的作用,因而能量、动量和质心的横向位移都会发生变化。

将加速腔分成漂移段和加速间隙两段,在漂移段只考虑轴向磁场的作用,我们假定在一个加速腔中,螺线管磁场是均匀分布的。

从文献[1]中的理论分析出发,可以导出第i个加速腔漂移段中第j个束片的质心横向位移r d(i,j)和横向动量r′d(i,j)的递推关系r d(i,j)=r(i-1,j)cos(kβl)+r′(i-1,j)/[kβsin(kβl)](1a)r′d(i,j)=-r(i-1,j)kβsin(kβl)+r′(i-1,j)cos(kβl)(1b)式中:kβ=qB/2m0cβγ,q是电荷,B是螺线管线圈磁场;l是加速腔长度。

称重传感器的横向灵敏度及横向力补偿

ｎ
Ｉ科技ｌ应用
称重传感器的横甸灵敏度横甸力补偿
中国运载火箭技术研究院第７０２研究所
【摘
刘九卿实践中，总是伴随出现横向力（力矩）的干扰，
而产生横向灵敏度。本文分析了引起横向灵敏度的诸因素及其对称量结果的影响。指出横向灵敏度的大小取决于弹性元件的结构形状，压头、底垫、安装平台等附件的性能，若有５％的
ｇｉｖｅｓｈｅｔｃｌｃａｕｌａｔｉｏｎｆｏｍｕｒｌａｆｏｄｅｌｆｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｔｒｅｓｓｆｏｃｉｒｃｕｌａｒｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｅｉｇｈｉｎｇｌｏａｄｃｅｌｌ；ｅｌａｓｔｉｃｅｌｅｍｅｎｔ；ｓｔｒａｉｎｇａｕｇｅ；ｌａｔｅｒａｌｆｏｒｃｅ；ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ；ｔｒａｎｓｖｅｓｅｒｆｏｒｃｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ｄｉａｐｈｒａｇｍ
Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｓｅｓｉｎｔｉｖｉｔｙａｎｄｆｏｒｃｅｃｏｍｐｅｓａｎｔｉｏｎｏｆｗｅｉｇｈｉｎｇｌｏａｄｃｅｌｌ
Ａｒｔｉｃｌｅａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅｉｇｈｉｎｇｌｏａｄｃｅｌｌ，ｉｎｍｏｓｔｗｅｉｇｈｉｎｇｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ，ｉｓａｌｗａｙｓａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄｂｙｔｈｅｉｎｔｅｆｒｅｒｅｎｃｅｏｆｌａｔｅｒａｌ￣ｒｃ，ｔｅｏａｒｉｓｅｆｒｏｍｔｈｅｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｉｍｐａｃｔｆｏｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｃａｕｓｅａｎｄｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｓｙｍｍｅｔｉｒｃｌａｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ｐｏｉｎｔｅｓｔｏｈｅｔｔｒａｎｓｖｅｓｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｄｅｐｅｎｄｓｏｎｔｈｅｓｉｚｅｏｆｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｅｌｅｍｅｎｔＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｏｐｒｅｓｓｕｒｅｈｅａｄ，ｂａｓｅ

主要的阻抗测量方法

主要的阻抗测量方法阻抗测量是评估材料、电路或器件对交流电流的阻抗大小和相位的一种方法。

阻抗测量在电子工程、通信、医学、物理等领域都有广泛应用。

下面介绍几种主要的阻抗测量方法：1.交流电桥法：交流电桥法是一种常用的测量电阻或电抗的方法。

交流电桥主要包括维恩电桥和魏斯桥。

维恩电桥适用于测量电阻值，魏斯桥适用于测量电感和电容值。

这两种方法都是通过调节电桥电路中的电阻、电感或电容的值，使得电桥平衡，从而得到阻抗的值。

2.阻抗分析仪：阻抗分析仪是一种使用频谱分析的方法来测量阻抗的设备。

它通过输入不同频率的交流信号，测量电压和电流之间的相位差和幅度，从而得到阻抗的大小和相位。

阻抗分析仪广泛应用于材料科学、化学、电子工程等领域。

3.无刷电机法：无刷电机法是一种测量液体和浆料等材料阻抗的方法。

它利用无刷电机在外加电场作用下产生的液体流动，通过测量电机的输出电流和电压来计算阻抗值。

无刷电机法具有测量精度高、测量范围广、操作简便等特点，适用于液体阻抗测量。

4.热噪声法：热噪声法是一种通过测量电路中的热噪声来计算阻抗值的方法。

根据热噪声的性质，可以通过测量电路两个端口之间的热噪声功率谱，推导出电路的阻抗谱。

热噪声法适用于高频和宽频带的阻抗测量。

5.直流电桥法：直流电桥法是一种常用的测量电阻值的方法。

它通过测量电桥电路中平衡条件下的电流和电压来计算电阻值。

直流电桥法适用于稳态条件下的电阻测量。

6.输电线电抗法：输电线电抗法是一种通过测量输电线上的电流和电压来计算线路阻抗的方法。

通过测量输电线上的电压和电流的相位差、幅度等参数，利用传输线理论，可以计算出线路的阻抗值。

7.电感模拟法：电感模拟法是一种通过比较标准电感和待测电感之间的感应程度来测量电感值的方法。

待测电感和标准电感通过一个互感器连接在一起，通过测量互感器的电压和电流之间的关系，计算出待测电感的阻抗值。

总结来说，阻抗测量方法有很多种，包括交流电桥法、阻抗分析仪、无刷电机法、热噪声法、直流电桥法、输电线电抗法和电感模拟法等。

强流直线感应加速腔微波特性

感应加速器性能和应用水平的不断提高，速腔设计中对其微波特性的关注不断加强，加尤其是ＤＡＲＨＴ Ⅱ的一加速腔在设计中针对加速腔间隙形状对横向阻抗数值的影响，以及对加速腔间隙的优化做了非常细致的研究工作。本文介绍了自“ 龙一号” 神直线感应加速腔的研制建造开始，对直感加速腔横向阻抗的研究工作，以及较
流崩溃现象。抑制束流横向不稳定性，要了解尽可能多的加速腔内微波模式特性的信息，就是束流与加速需也
腔内环境相互作用的特性。束流与环境的相互作用在时域中用尾场函数表示，在频域中用耦合阻抗来描述，而
强流直线感应加速器中对束流崩溃（Ｂ不稳定性的研究可追溯到２ＢＵ）Ｏ世纪６Ｏ年代，随着７Ｏ年代末ＥＴＡ加速器和ＡＴ加速器的建立，论在理论计算方面和实验方面对直线感应加速器中ＢＵ的研究都有Ａ无Ｂ长足的发展，直到２０世纪９０年代ＤＡＲＨＴ和ＡＩＩ的建造，大实验室都有关于这方面的研究。随着直线ＲＸ各
数值模拟结果显示，定直线感应加速腔横向阻抗值，试实验和数值模拟是相辅相成的，一不可。确测缺
关键词：感应加速腔；强流电子束；横向阻抗；束流崩溃

加速器物理实验讲义05-耦合腔链色散特性、场分布及分流阻抗测量

实验三耦合腔链特性测量一、实验目的1、了解电子直线加速器加速结构微波特性的测量方法2、在微波测量基本实验的基础上，进一步掌握扫频测试技术及微波网络分析仪的使用。

3、了解微扰法测量加速结构场分布及分流阻抗的基本原理。

4、掌握网络分析仪和场分布测量系统的使用方法。

二、实验内容1、测量驻波加速结构色散特性。

2、测量给定加速腔链的场分布和分流阻抗。

MaMc C1C1C1C2L 2 L 2L 1L 1L 1L 1L 2 L 2C2L 1L 1三、实验原理为了实现电磁波对电子的同步加速，在电子直线加速器中所用的加速结构均为慢波系统，电磁波在加速管中行进的波速是由慢波系统的结构尺寸决定的。

通常行波电子直线加速器采用的慢波系统是盘荷波导，驻波电子直线加速器采用有各种耦合方式组成的驻波腔链。

如图1是它们的结构示意图。

加速结构的微波特性主要是指其频率特性和功率特性，它们是直接与加速结构工作的稳定性及效率有关的核心问题。

1、慢波结构的色散特性电子直线加速器是利用在慢波系统中建立TM 01模式的波来实现加速电子的。

慢波系统是周期性的结构，可视为一系列单腔耦合组成的腔链。

沿z 轴每隔一定距离D （一个腔长），结构的边界条件呈周期性重复，我们称D 为结构周期。

行波以相移常数g λπβ/2=，相速f V g p λ=沿z 轴方向行进(g λ为导波波长，为微波频率)，每经过一个结构周期，相位差D βθ=。

我们称θ为加速管的工作模式，例如2θπ=则称为2π模，D g 4=λ；若23θπ=则称为2π模，D g 3=λ。

慢波结构是一个色散系统，电磁波在其间传输的相速是随频率而变化的。

因此在TM01模的通带内，馈送不同频率的微波功率至加速管，将在其间建立起不同模式θ的行波。

对应于设计选取模式p θ的频率p f 则为加速管的工作频率。

称频率与θ的关系曲线)(θf 为加速结构的色散特性曲线。

慢波结构的色散特性是由结构的几何边界条件决定。

阻抗平面测量法

阻抗平面测量法
阻抗检测又称为阻抗平面测量法，是一种新型检查，利用探头在食管内将球囊充盈，然后测量扩张球囊至指定量值需要多大压力。

如果食管比正常情况下更僵硬或更松弛，则可能提示存在疾病。

受检者在检查前4小时内禁食禁水。

在这项检查中，医生将一根细塑料管（导管）通过受检者的鼻子向下插入食管（从咽喉至胃的中空管道）。

导管上覆盖有灌注盐水（生理盐水溶液）的球囊，球囊用于测量消化道某部分（例如食管）的内部面积，以及该部分内的压力。

当球囊充盈时，沿着球囊的传感器会测量食管的压力和直径，传感器的导线将结果传输至患者穿戴的数据记录器。

做阻抗检测也可检测出任何酸度的胃部流出液，因此医生能够测量酸性（使用pH监测仪）和非酸性反流进入食管的情况。

有时，阻抗检测与测压术（另一种压力测量法）联用。

阻抗检测用于诊断各种消化道疾病，尤其是食管疾病。

例如，此项检测可用来评估控制食管节律性收缩的神经问题（贲门失迟缓症）以及食管壁充满大量白细胞的炎症性疾病（嗜酸性粒细胞性食管炎），并可能用来评估胃内容物逆流进入食管的情况（胃食管反流病（GERD））。

此外，有时在患者接受消化系统疾病治疗期间和之后进行阻抗检测，例如正在接受贲门失迟缓症治疗（如手术）的患者会再次接受阻抗检测，因为该检测可用来确定治疗是否起效，并帮助医生决定下一步应实施哪种治疗。

横摆率和横向加速度传感器,部件说明

GF42.45-P-5120GZ横摆率和横向加速度传感器,部件说明13.12.05车型164 除了代码 () 截止年款 8图示为型号名称 164.1B24/15微型机械式横摆率传感器 AY 拾波器P42.45-2339-12功能微型机械式横摆率传感器(微型机械式横摆率传感器 AY 微型机械式传感器系统将横向加速度以及车辆沿纵轴的转动速度转换拾波器)位于车辆内部。

它记录转弯或滑行过程中,车辆沿纵轴的转动为可用的电信号。

车辆的不同运动带来不同类型质量的不同偏移量。

速度和横向加速度所产生的作用力。

信号改变以电子形式记录,并通过 ESP 控制单元(N47-5)传感器的专用拾波器由一个检测车辆沿纵轴转动速度的传感器和一个检测横向加速CAN 总线(动态 CAN)发送至 ESP 控制单元。

度的传感器组成。

这些传感器集成在一个壳体中。

这大大节省了安装空间。

1车辆横向加速度2质量原件3电容探测器4容积5弹性杆6传感器接口7输出信号8横向加速度传感器9传感器元件P42.45-2501-05横向加速度功能横向加速度传感器的测量原理基于带电容探测器的偏移/每一次的位置变化都会引起探测器电容的改变。

随后,电子分析系统产延伸和质量系统。

电压通过 ESP 生一个电压信号,此信号与电容有关,从而也与车辆的横向加速度有关。

控制单元提供。

转弯过程中产生的横向加速度使质量元件克服弹性杆此电压信号由 ESP 控制单元进行评估。

(类似弹簧功能)的作用力,从正常位置移至与横向加速度值相对应的位置。

b桥c传感器电子P42.45-2261-05转动速度功能微型机械式硅环结构通过 8 这些科里奥利力也由电磁作用产生。

经传感器特定的方法进行调节后,个桥接产生振动,并用作传感器元件。

振动由电磁作用引起。

受横摆率这些力作为模拟信号发送至仪表盘内的信号处理器。

传感器电子为的影响,附加力(科里奥利原理)作用于振动结构。

科里奥利力随着转动ESP 控制单元提供输出信号。

应变片横向效应

应变片横向效应应变片是一种用于测量物体应变的传感器。

它可以被粘贴在被测物体的表面，通过测量应变片上的电阻值变化来得到被测物体的应变信息。

在实际应用中，应变片的横向效应是一个非常重要的参数，它可以影响到应变片的测量精度和可靠性。

横向效应是指应变片在垂直于其粘贴方向的力作用下产生的应变。

具体来说，当一个沿着纵向方向施加的拉伸力作用在应变片上时，应变片不仅会在纵向方向上产生应变，还会在横向方向上产生应变。

而这种横向应变会对应变片的电阻值测量产生影响，从而影响到应变片的测量精度。

横向效应的产生是由于应变片的材料特性以及其制备工艺造成的。

在应变片的制备过程中，一般会使用特殊材料，如金属或半导体材料，并通过薄膜工艺将其制备成薄片状。

当外力作用在应变片上时，由于材料的特性，应变片不仅会在纵向方向上发生应变，还会在横向方向上发生应变。

这种横向应变会导致应变片上的电阻值发生变化，从而影响到应变片的测量结果。

为了减小应变片的横向效应，可以采取以下措施：1. 选择合适的应变片材料：不同的应变片材料具有不同的横向效应特性。

在选择应变片材料时，应根据具体的测量要求和应变范围来选择合适的材料，以降低横向效应的影响。

2. 优化应变片的制备工艺：制备应变片时，可以通过优化工艺参数来减小横向效应。

例如，可以调整薄膜的厚度、制备温度、沉积速率等参数，以降低横向应变的产生。

3. 使用补偿电路：对于某些特殊应用场合，可以通过设计补偿电路来抵消应变片的横向效应。

补偿电路可以根据应变片的横向应变特性进行调整，从而提高测量的准确性。

除了以上几点措施外，应变片的安装和使用也是减小横向效应的重要环节。

在安装应变片时，应注意保持应变片的纵向方向与被测物体的应变方向一致，避免产生额外的横向应变。

在使用过程中，应避免在应变片上施加过大的力量，以防止产生过大的横向应变。

应变片的横向效应是影响其测量精度和可靠性的重要因素。

为了减小横向效应的影响，可以从选择合适的材料、优化制备工艺和设计补偿电路等方面进行考虑。

应变片横向效应

应变片横向效应应变片是一种常见的测量物体应变的传感器。

它能够将物体的应变转化为电信号，并通过电阻变化来反映物体的应变状态。

应变片的应变测量结果是非常精确和可靠的，因此在工程领域中得到了广泛的应用。

本文将重点讨论应变片的横向效应，即应变片在横向应变下的特性和应用。

我们来了解一下应变片的基本原理。

应变片是由金属薄膜制成的，通常是铬-镍合金。

当物体受到外力作用时，应变片会发生形变，并产生应变。

应变片的电阻会随着应变的大小而发生变化，这种变化可以通过测量电阻值的变化来得到。

应变片的电阻变化与应变之间存在一定的线性关系，可以通过标定来确定具体的关系。

在应变片的横向效应中，外力作用于物体的横向方向，即垂直于应变片表面的方向。

当物体发生横向应变时，应变片也会发生相应的形变和应变。

这种横向应变会导致应变片电阻的变化，进而影响到应变片的测量结果。

因此，在进行应变测量时，需要考虑并校正横向应变对测量结果的影响。

应变片的横向效应主要表现在两个方面：交叉敏感性和扭曲效应。

交叉敏感性是指应变片在横向应变下，对于沿着另一个方向的应变的响应。

例如，当物体在x方向发生应变时，应变片在y方向的电阻也会发生变化。

这种交叉敏感性会导致应变测量的误差，需要进行修正。

扭曲效应是指应变片在横向应变下，对于扭曲应变的响应。

当物体受到扭曲力矩作用时，应变片也会发生形变和应变。

扭曲效应会导致应变片电阻的变化，从而影响到应变测量的准确性。

因此，在进行应变测量时，需要考虑扭曲效应对测量结果的影响，并进行相应的修正。

应变片的横向效应在工程领域中有着广泛的应用。

例如，在材料力学测试中，需要对材料的横向应变进行测量，以评估材料的性能和力学行为。

应变片可以被安装在材料表面，通过测量电阻的变化来反映材料的应变状态。

通过对应变片的横向效应进行修正，可以得到准确和可靠的应变测量结果。

在结构健康监测和故障诊断领域，应变片也被广泛应用。

通过安装应变片在结构体上，可以实时监测结构体的应变状态，及时发现结构体的异常和损伤。

横向加速度传感器工作原理

横向加速度传感器工作原理
横向加速度传感器是一种用于测量物体在水平方向上的加速度的传感器。

它的工作原理基于牛顿第二定律，即物体的加速度与作用在物体
上的力成正比。

当物体在水平方向上加速时，它会受到一个水平方向
的力，这个力会使传感器内部的质量发生位移，从而产生电信号。

横向加速度传感器通常由一个质量块和一个弹簧组成。

当物体在水平
方向上加速时，它会受到一个水平方向的力，这个力会使质量块发生
位移。

由于弹簧的作用，质量块会产生一个相对于传感器壳体的位移，这个位移会被转换成电信号。

这个电信号可以被放大和处理，从而得
到物体在水平方向上的加速度。

横向加速度传感器的灵敏度取决于弹簧的刚度和质量块的质量。

弹簧
的刚度越大，传感器的灵敏度就越高，但是它的频率响应会降低。

质
量块的质量越大，传感器的灵敏度也会越高，但是它的响应时间会变慢。

横向加速度传感器广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具中，用于
测量车辆或飞行器在水平方向上的加速度。

它也被用于工业自动化、
机器人、医疗设备等领域中，用于测量物体在水平方向上的加速度。

总之，横向加速度传感器是一种基于牛顿第二定律的传感器，它可以
测量物体在水平方向上的加速度。

它的工作原理基于质量块和弹簧的
相对位移，这个位移会被转换成电信号。

它的灵敏度取决于弹簧的刚
度和质量块的质量，它被广泛应用于交通工具、工业自动化、机器人、医疗设备等领域中。

电阻应变效应包括横向效应

电阻应变效应包括横向效应电阻应变效应是指在电流通过的导体中，由于材料内部各点电阻不均匀，导致材料产生形变的现象。

在这种效应中，电流通过导体时会产生热量，进而引起导体的膨胀或收缩，从而产生形变。

电阻应变效应是电子学、材料科学等领域的重要研究内容，对于理解材料性能、应用于传感器和微机电系统等设备中具有重要意义。

本文将从简单到复杂的角度，介绍电阻应变效应的基本原理、横向效应以及在实际应用中的重要性。

通过这篇文章，您将对电阻应变效应有一个全面的了解，能够深入理解其作用和潜在应用。

一、电阻应变效应基本原理1. 定义：电阻应变效应是指当电流通过导体时，导体材料由于内部电阻不均匀而引起的形变现象。

2. 原理：根据欧姆定律，当导体中有电流通过时，根据电阻公式R=ρL/A，电阻与导体的长度L和横截面积A成正比。

当电流通过不均匀的导体时，不同位置处的电阻大小不同，导致不同位置处的温度也不同。

由于热膨胀的原理，导体材料会因为温度不均匀而产生形变。

3. 数学表达：电阻应变系数是描述电阻对应变的关系的参数，通常用符号α表示。

根据电阻应变系数的定义，电阻的变化ΔR与电流引起的温度变化ΔT之间存在线性关系，即ΔR = αΔT。

二、电阻应变效应的横向效应1. 横向效应定义：电阻应变效应中的横向效应是指导体在电流通过时，在横向方向上产生的形变现象。

即导体材料在通过电流时，不仅会发生纵向的膨胀或收缩，还会发生横向的膨胀或收缩。

2. 影响因素：导体的横向膨胀或收缩主要受到以下因素的影响：- 材料的热膨胀系数：材料的热膨胀系数越大，横向膨胀或收缩越显著。

- 导体形状和结构：导体的形状和结构对横向效应有重要影响，例如薄片形状的导体比细长形状的导体更容易发生横向膨胀或收缩。

- 电流大小：电流越大，导体内部温度分布越不均匀，导致横向效应更显著。

三、电阻应变效应在实际应用中的重要性1. 传感器：电阻应变效应被广泛应用于传感器领域。

通过制造具有电阻应变效应的传感器，能够实现对物体形变、应力或压力等物理量进行测量。

实验三应变片横向效应系数的测定

实验三应变片横向效应系数的测定一、概况我们理想中的应变片应是，只对沿其栅长方向的应变敏感，而在栅宽方向表现为“绝对迟钝”，但是，各类应变片，对与其轴线垂直的横向应变，都程度不同地有所反应，即有所谓横向效应，这样其后果有二：一是采用制造厂提供的灵敏系数值，仅当使用条件与标定条件相同才准确；二是应变片用于双向应力场时，沿栅宽方向的应变可能导致明显的读数误差，以致欲得到任何给定方向的应变，都须互相垂直地安装两片，得到两个应变读数，进行修正计算才行。

这样看来，衡量一类应变片性能的好坏，除灵敏系数大小外，还应有一个横向效应大小的标准，这就是横向效应系数。

应变片的横向效应系数，虽然有计算公式可求得，但实际上均不采用，这主要是应变片敏感栅的形状和几何尺寸不可能作得很准确，总存在误差，而且它还与应变片的基底，粘结剂以及制造片时的工艺质量有关，因此常用实验的方法测定。

二、目的学会一种测定电阻应变片横向效应系数的方法。

三、实验设备和仪器1、贴有应变片的矩形截面纯弯梁或等强度梁，及加载装置。

2、DH3818静态电阻应变仪。

3、游标卡尺四、实验原理及方法在矩形截面梁或等强度梁表面上轴向和横向贴两片应变片(见图2-1)1R 和2R ，当矩形截面梁受力而弯曲时应变片1受拉应变1e ，应变片2因泊松效应受压应变21e me =-用电阻应变仪分别测量其相对电阻变化1()R R D 和2()R RD 有下列公式： 111112()()L E L E R K K K RK K e e me e e D =?+-=+仪仪 (2-1) 21121()()E L L E R K K K RK K e e me e e D =?+-=+仪2仪 (2-2) 其中K 仪为电阻应变仪灵敏系数庙宇值(一般令K 仪=2.0)假设测量两个应变片的R R D 时K 仪放在相同位置。

L K 为应变片纵向灵敏系数。

E K 为应变片横向灵敏系数。

m 为梁材料的泊松比。

直线感应加速腔横向阻抗的测量

第9卷　第3期强激光与粒子束V o l.9,N o.3 1997年8月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E BEAM S A ug.,1997　直线感应加速腔横向阻抗的测量Ξ章文卫　王华岑　代文华　李雅娟　文　龙(中国工程物理研究院流体物理研究所,成都523信箱　610003) 摘　要　采用束流模拟法测量强流直线感应加速器加速腔横向阻抗,给出了加速腔的测量结果。

采用了时域变换法提高不匹配情况下测量精度的方法,对引起测量误差的原因进行了分析。

这有助于深入理解强流加速腔内的物理过程,改进加速腔设计,提高直线感应加速器整机性能。

关键词　横向阻抗　强流加速腔　束崩溃 ABSTRACT　T he research on the tran sverse i m pedance m easu rem en ts of a linear induc2ti on accelerato r cavity is p resen ted.T he device is tran sfo rm ed in to a coax ial(T E M)configu ra2ti on by in serting tw o parallel off2ax is w ire conducto rs.Scattering param eters are m easu red u s2ing a netw o rk analyzer(H P8753D)w ith a compu ter as a con tro ller.By comparing and calcu lat2ing,the shun t i m pedance Z⊥is found.In o rder to eli m inate the m u lti p le reflecti on cau sed bynonm atched508coax ial tran s m issi on line to the beam p i pe end,ti m e2filtering is u sed.A nalyz2ing of the m easu rem en t erro r is p resen ted too. KEY WOR D S　tran sverse i m pedance,accelerate cavity,BBU 众所周知,在加速器物理中束流的横向不稳定性是影响束流品质,导致束流崩溃的重要因素。

惯性加速度计横向灵敏度测量方法及特性分析

测仪表敏感元件质量的惯性中心的径向距离 ! ’ CC" 在离心机中 # 机械台体是最重要的组成部其结构设计是否合理直接决定了系统的精分# 度’ 它主要由三部分组成$ 基座& 轴系和转台’ 其结构简图如图 ! 所示 ’
C! 引言
横向灵敏度是指加速度计在承受一个正交于敏感方向的加速度信号时 ! 其输出与输入加速度值之比 $ 横向灵敏度与轴向灵敏度之比称为 ( 横向灵敏度比) ! 它是衡量传感器性能的重要指标 $ 在实际测量中 ! 不能保证被测加速度在横向没有分量 ! 如果横向灵敏度相当大! 实际的输出就不仅是被测的敏感方向的加速度值 ! 而是附加了横向的输出 ! 从而造成在实际应用中加速度计的输出值有横向偏差 ! 尤其是应用于惯性导航装置时横向偏差传递到下一级运算 ! 则引起的偏差会影响制导精度 $ 所以研究惯性传感器的横向灵敏度是十分必要的 $
$ 1 ,$ , 7! , 7 1 2 =. 8 => 8 . 5 4 -2 8R 1 . / . 0 7 , / 4 7 4 02 3 A O 8 , / 7 4 .> 0 0 , 5 , / 2 ; , 7 , /$ / . 8 : , / ,G , 8 4 7 4 : 4 7 A
! Z H Q% 2 * ’ M KL ;8[ 2 ) E " ! # ; & ( 1 OQ ) 2 S / ( 3 2 1 ,J O 2 ) * R * 2 ’ * )$ @ $ $ Y >! J O 2 ) * E& E & ’ ! > ? 7 / . 0 7 N 2 1 O1 O / / ) O * ) 0 / C / ) 1 & ,C & 7 / ( )U / * & ) ( 3O 2 1 ( / 0 2 3 2 & ) 1 O / 1 ( * ) 3 S / ( 3 /& ’ 1 ’ 1 / ( ( & ( & , * 0 0 / + / ( & C / 1 / (T ( 2 ) 3 D E D D = * T & ’ 1 * )/ , , / 0 1 1 & 2 ) / ( 1 2 * +) * S 2 * 1 2 & )3 3 1 / C! 3 &3 1 ’ 7 O /* 0 0 / + / ( & C / 1 / ( 1 ( * ) 3 S / ( 3 /3 / ) 3 2 1 2 S 2 1 * )/ ) O * ) 0 / 1 O /U / * & ) W = E E1 E0 D ’ ( 3) * S 2 * 1 2 & )* 0 0 ’ ( * 0 : <T ( 2 / , 2 ) 1 ( & 7 ’ 0 1 2 & )* T & ’ 1 1 / 3 1 2 ) 1 ( * ) 3 S / ( 3 / 3 / ) 3 2 1 2 S 2 1 2 1 O0 / ) 1 ( 2 , ’ /U * 3 2 ) 1 ( & 7 ’ 0 / 7 : H )& ( W E = E = EU = ! 7 / ( 1 & 2 ) 3 ’ ( / 1 O /3 / / 73 1 * T 2 + 2 1 & ) 1 ( & +& ,0 / ) 1 ( 2 , ’ /* 7 & 1 / 7C & 1 2 & )0 & ) 1 ( & + 3 3 1 / C1 O * 1 1 * 5 /A P -0 & ) 1 ( & + + / (* 30 & ( / D E0 = D E * ) 71 U &5 2 ) 7 3& ,C / 1 O & 7* T & ’ 1 O & U1 & 1 / 3 1 1 ( * ) 3 S / ( 3 / 3 / ) 3 2 1 2 S 2 1 2 1 O0 / ) 1 ( 2 , ’ /U / ( / 2 ) 1 ( & 7 ’ 0 / 7* ) 7 1 O / ( / 3 ’ + 1U * 3 * ) * W EU = + F / 7U 2 1 O6 * 1 + * T : E & % % %C @ , B 2 / = 0 / ) 1 ( 2 , ’ / 1 ( * ) 3 S / ( 3 /3 / ) 3 2 1 2 S 2 1 * 0 0 / + / ( & C / 1 / ( & 1 2 & )0 & ) 1 ( & + = E A

横向加速度传感器工作原理

横向加速度传感器工作原理横向加速度传感器是一种用于测量物体在横向运动过程中加速度变化的装置。

它可以感知物体在水平方向上的加速度，并将这一信息转化为电信号输出。

横向加速度传感器常用于汽车、航空航天、智能手机等领域，可以帮助人们更好地了解和掌握物体的运动情况。

横向加速度传感器的工作原理主要基于质量与惯性的关系。

通常，横向加速度传感器由一个微小的质量块和一对弹簧组成。

当物体发生横向加速运动时，质量块会受到惯性力的作用，从而发生相对于传感器的位移。

传感器会通过测量这一位移来计算出物体的加速度。

具体而言，横向加速度传感器利用了弹簧的回弹特性来测量质量块的位移。

当物体发生横向加速度变化时，质量块会受到相应的惯性力，从而引起弹簧的伸缩变化。

传感器通过测量弹簧的伸缩位移，可以得到物体的横向加速度。

横向加速度传感器通常采用微电子技术制造，其中包括微机械系统(MEMS)技术。

这种技术利用微型加工工艺将传感器的核心部件制造成微米级尺寸，以实现高精度的测量。

传感器内部通常包含微型弹簧、质量块和感应电路等组件，通过这些组件的相互作用，实现对横向加速度的测量。

横向加速度传感器的输出信号通常是电压或电流信号，可以通过连接到相应的电路或设备来进行数据处理和分析。

传感器的输出信号与物体的加速度成正比，可以通过校准和调节来获得准确的测量结果。

横向加速度传感器在汽车行业中有广泛的应用。

例如，在车辆的安全系统中，横向加速度传感器可以监测车辆的侧倾情况，从而及时采取相应的措施来保证驾驶安全。

在航空航天领域，横向加速度传感器可以用于飞机的姿态控制和导航系统，帮助飞行员准确判断飞机的横向运动状态。

在智能手机中，横向加速度传感器可以用于自动旋转屏幕和游戏控制等功能。

横向加速度传感器是一种用于测量物体在横向运动过程中加速度变化的装置。

它通过利用质量与惯性的关系，通过测量质量块的位移来计算物体的加速度。

横向加速度传感器在汽车、航空航天、智能手机等领域有着广泛的应用，可以帮助人们更好地了解和掌握物体的运动情况。

电阻应变效应包括横向效应

电阻应变效应是指在材料受到拉伸或压缩时，电阻值发生改变的现象。

这个效应常用于传感器、应变计等设备中，用于测量物体的形变。

电阻应变效应包括纵向效应和横向效应。

1. 纵向效应（Longitudinal Effect）：
纵向效应是指当材料沿着其长度方向发生形变（拉伸或压缩）时，电阻值发生变化。

这是最常见的电阻应变效应，它基于电阻材料的长度变化导致电阻值的变化。

2. 横向效应（Transverse Effect）：
横向效应是指当材料的横向尺寸（宽度或厚度）发生变化时，电阻值也发生变化。

这个效应在一些特殊材料中观察到，通常在特定的应变方向上发生。

3. 应变计的工作原理：
•纵向应变计：一般来说，应变计是基于电阻应变效应的传感器。

典型的应变计是由细长的导电材料构成的，当物体受力拉伸或压缩时，导电材料的长
度发生变化，从而改变电阻值。

这个变化可以被测量并与物体的形变相关联。

•横向应变计：横向应变计使用横向效应，当物体的横向尺寸发生变化时，
导电材料的电阻值发生变化。

横向应变计通常用于特殊应用，例如在测量材
料的横向应变时。

4. 材料的选择和使用：
•不同的材料对电阻应变效应的响应不同。

一些材料在纵向应变方向上更敏感，而另一些则在横向应变方向上更敏感。

•对于一些工程应用，根据具体的形变方向和材料性质，选择合适的应变计材料是非常重要的。

总的来说，电阻应变效应是一种用于测量形变的重要原理，它在工程、材料科学和传感器技术中有广泛的应用。

专家答疑︱了解横向灵敏度在测量数据可靠性中的作用

专家答疑︱了解横向灵敏度在测量数据可靠性中的作用本文源自“Meggitt Measurement News”中的“Ask the EXPERT'。

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问题：请解释加速度传感器横向灵敏度规范及其对测量的重要性？回答：加速度传感器的横向灵敏度是与敏感轴成90°方向上的灵敏度。

请参阅图1，该参数表示为轴向灵敏度的百分比。

一个理想的加速度传感器横向灵敏度应为零。

然而，实际上由于传感器装配过程中存在制造公差（见图2），或由于压电晶体的极化误差，存在较小的横向灵敏度。

高质量的加速度传感器典型的横向灵敏度值为3％至5％。

通常额外付费也可针对某些型号定制低至1％的横向灵敏度。

图1：加速度传感器安装在被测面，图示敏感轴方向和横向灵敏度方向对于压阻传感器，横向灵敏度也是一个问题。

几乎都是源于内部安装问题，类似于图2所示。

参照图2，用户使用不正确的安装技术，也会导致横向灵敏度增加。

很容易可以看出，假如加速度传感器不是完全垂直于安装面，倾斜的加速度传感器将和倾斜惯性系统效果是一样的。

那么，我们为什么要关心这个参数？为了确保测试数据的可靠性，需要分析我们感兴趣的敏感轴方向上的数据。

若所需要的数据位于几个方向，应选择一个三轴加速度传感器，三轴加速度传感器测量三个正交方向上的振动。

因此，用户能够确定振动运动的振幅关于方向的函数。

在现实中，大多数结构在所有方向上存在运动。

即使是大型振动台也具有横向运动特性。

其它如机械或汽车结构，这些例子更是如此。

图2：加速度传感器机械组装错位的夸张示例，导致极大的横向灵敏度这就是为什么用户应该理解，而且要小心谨慎横向灵敏度。

许多加速度传感器厂商提供的横向灵敏度指标是在产品开发阶段确定的。

但不幸的是由于加工误差，实际的横向灵敏度可高达15％。

BEPC横向阻尼时间的测量

第18卷第2期强激光与粒子束Vol.18，No.2 2006年2月HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS Feb.，2006文章编号：1001-4322（2006）02-0273-04BEPC横向阻尼时间的测量*张磊1，焦毅1，王九庆1，岳军会1，曹建设1，马力1，王筠华2，郑凯2，杨永良2（1.中国科学院高能物理研究所，北京100049；2.中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥230029）摘要：利用逐束团测量系统在BEPC储存环中跟踪单个束团得到其多圈位置振荡信息，获得BEPC储存环的横向阻尼时间与束流流强、色品、八极子和束流能量的关系，并通过分析得到了BEPC储存环辐射阻尼时间为52ms。

实验结果表明：流强越高、色品越大，阻尼率也就越大；束流流强为4.7mA时八极子强度的变化对阻尼率没有影响；束流流强为5mA时，阻尼率随束流能量升高而减小。

关键词：逐束团测量系统；阻尼时间；色品；位置振荡中图分类号：TL501 文献标识码：A高能电子储存环中，运行在环形轨道上的电子会产生同步辐射，同步辐射将引起电子横向振荡的阻尼［1］。

描述电子横向辐射阻尼效应的物理量称为阻尼时间，阻尼时间的倒数为阻尼率。

通过对阻尼时间的测量分析，可以有效改善加速器束流品质并提高注入流强。

美国斯坦福直线加速器中心利用其同步光监测系统的高速门照相机（gated camera）实现了对横向阻尼时间的测量［2］。

本实验采用逐束团测量电子学系统实现了BEPC储存环横向阻尼时间的测量：通过kicker激励束流使其产生振荡，利用逐束团测量系统［3-5］采集到的BEPC储存环BPM9的束流振荡信息，记录不同实验条件下的束流运动衰减过程，得到相应实验条件下的阻尼时间，利用测量结果分析各种阻尼因素对储存环横向阻尼时间的影响。

1 逐束团测量系统束流横向运动分为水平运动和垂直运动，横向阻尼时间也分为水平（x）和垂直（y）［1］两个方向的阻尼时间，本文测量的横向阻尼时间均为水平方向阻尼时间，以下简称x方向。

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第12卷　第2期强激光与粒子束V o l.12,N o .2 2000年4月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E BEAM SA p r .,2000　文章编号:1001-4322(2000)02-0219-05感应加速腔横向阻抗测量Ξ张开志1,2,王华岑1,章文卫1,王光伟2,林郁正2(1.中物院流体物理研究所,绵阳919信箱,621900;2.清华大学加速器实验室,100084) 摘　要:　描述了采用脉冲双线法测量感应加速腔横向阻抗的原理、方法和步骤。

测量结果显示,新设计的真空腔和绝缘腔的横向阻抗特性优于以前设计的原形腔,而且加速间隙由于采用了类同轴结构,绝缘腔的低频模式被有效抑制,在753M H z 测得其横向阻抗为8208 m 。

关键词:　横向阻抗;感应加速腔;横向不稳定性中图分类号:TN 506 文献标识码:A 直线感应加速器中,偏心的束流经过加速间隙时,会在加速腔中激励出横磁谐振模,而这种模式的场又会反作用于束流上。

在合适的条件下,这种相互作用将发展成束流不稳定性。

而横向阻抗正是反映这种作用大小的尺度。

F ig .1　Schem atic of the system of coaxial w ires m easurem ent图1　脉冲双线法测量横向阻抗的测量系统简图脉冲双线法是目前普遍采用的最简便有效的测量横向阻抗的方法[1,2]。

发生横向不稳定时,束流将以振幅±d 横向振荡,并在束输运系统的内壁上激励镜像电流和电荷;这些电流和电荷又会产生横向电场和磁场,从而使束振荡幅度增大。

镜像电流的来源是单位长度上束的偶极矩Id ,如果采用两根传输等幅反相电流I ,间距为d 的平行导线代替束流,可以得到相同的二极子模场。

测量系统如图1所示,在加速腔中心放入两根铜线,通以等幅反相电流。

采用网络分析仪测出其中一根铜线的传输参数,就可以模拟出尾场对束的作用,进而确定横向阻抗。

1　测量原理为保持定义的普适性,以及与同类加速器中的测量结果的可比性[3],我们采用以下的横向阻抗定义Z ⊥=c Q ∫B y d z 22U(1)其中,c 是光速;Q 是品质因子;B y 是横向磁场,U 是腔的储能。

令上述的双线类同轴结构中任一点的纵向电场为E z ,时变因子为e -j Ξt,根据M axw ell 方程 ×E =-5B 5t ,可以求得横向磁场B y =1j Ξ5E z5x(2)我们测量的是双线中的一根,测量结果反映的也就是该导线处的电场和磁场。

将图2中“+”点的电场表示为E +z ,“-”点的电场为E -z ,因为双线间距很小,于是有5E z 5x =E +z -E -zd(3)双线在加速腔中激励的是TM 1n 0模,参照TM 1n 0模场分布图,E +z =-E -z ,于是5E z 5x =2E +z d ,将(3)式Ξ国防科技基础研究基金资助课题1999年4月4日收到原稿,1999年10月27日收到修改稿。

张开志,男,1970年7月出生,博士生F ig .2　Coaxial w ires inserted along thecenter of the system图2　脉冲双线法测量横向阻抗时的示意图带入(2)式得B+y=j Ξd 2E +z (4)根据Z Q =(∫E d z )2 2ΞU [4],将(4)式带入(1)式,可得横向阻抗与特性阻抗Z 的关系Z ⊥=4c Q ∫E +z d z 22U Ξ2d 2=4cZ Ξd 2(5) 实际测量中,我们将0.3mm 厚的铜片弯曲成圆环,紧贴着束管道,将加速间隙完全屏蔽起来,测出束管道与电缆和隔离段组成系统之传输参数S ’21;再取出圆环测出加速腔与电缆和隔离段组成系统的传输参数S 21;最后将二者相比,可以得到特性阻抗Z =-2Z 0lnS 21S ’21(6) 内置双线的束管道是一种低损耗的结构,其特性阻抗可以由下式求得Z 0=L C =12ΠΛ0Ε0ln (d a ×2b -d2b +d )(7)其中,a 是铜线半径;b 是束管道半径。

2　时域门法由图1可见,在电缆和隔离段之间存在阻抗不匹配,并且从508电缆到隔离段也没有使阻抗渐变的过渡段,多极反射是非常严重的。

为此,我们采用时域门法来消除多极反射对测试结果的影响。

在加速腔的两端接上适当长度的与束管道内径相同的隔离段。

然后,将在频域测得的波形变换到时域,由于隔离段的存在,主脉冲和多极反射之间会有足够的距离,而使它们在时域上不再重叠。

如果采用时域门将多极反射与主脉冲隔开,再变回频域,最后得到的频域波形就是消除了多极反射影响的被测系统的S 21参数。

F ig .3　T rans m issi on coefficient in ti m e dom ain图3　变换到时域后被测系统的传输参数,有箭头:间隙被屏蔽;无箭头:间隙未屏蔽图3是时域的S 21波形。

距离主脉冲约6n s (即12.62n s 处)我们观察到第一个反射峰,这个峰是由于主脉冲在加速间隙处被反射后,又从隔离段与电缆的接口处被反射回来而形成的。

加速间隙被屏蔽后,这个反射脉冲就消失了,直到距主脉冲约12n s 处(即18.6n s 处),才能观察到下一个反射。

这个脉冲比第一个反射脉冲大得多,原因是加速间隙相对束管道而言只能算是微扰,而隔离段与电缆之间的不匹配却要严重得多。

将时域门的右边的极限取在主脉冲与第一个反射脉冲的交点,将0～11.67n s 的信号分022强激光与粒子束第12卷F ig .4　D i po le modes in dielectric cavity图4　绝缘腔中的二极子模分布(50M H z ～1GH z )离出来,然后再将其变回频域,便得到消除了多极反射的被测系统的频域的S 21波形。

3　加速腔的模式在研究横向阻抗及束流横向不稳定性时,感应加速腔中二极子模的谐振频率及其品质因数是非常重要的参量。

图4是测得的绝缘腔中的二极子模分布,在50M H z ～1GH z 频段,绝缘腔中存在三个二极子模,它们应该分别对应TM 110、TM 120及TM 130模,相应的频率和品质因数列于表1中。

在感应加速腔的腔壁上,对称地分布着两个高压馈口,因此,加速腔不是完全轴对称的。

我们分别在如下情形,即双线平面平行和垂直于高压馈口的连线时,测量了加速腔的谐振频率、品质因子和横向阻抗。

在图表中分别以“平行”和“垂直”来表征上述两种情形。

表1　感应加速腔中的二极子模的谐振频率及品质因数Table 1　Frequenc ies and Q values of dipole modesmode m easu ring p ro to type cavity dielectinc cavity V acoum cavity directi onf 0 M H zQf 0 M H zQf 0 M H zQTM 110⊥350202912034012TM 110∥34540--29020TM 120⊥610445752756821TM 120∥605505323058321TM 130⊥830567503178033TM 130∥85060--74433 将两个耦合环绕加速腔轴线旋转一周,测出对应某一个二极子模场的幅度沿圆周的分布,如图5所示。

我们发现,谐振峰的幅度经历了两个周期的变化,这证实了图4中标有1,2,3的谐振峰对应的是三个二极子模。

4　测量结果我们测量了如图6所示的三种感应加速腔的横向阻抗,将三种腔分别命名为原型腔、绝缘腔和真空腔。

测量时系统的有关参数为:铜线半径a =0.75mm ;铜线间距d =60mm ;束管道半径b =73mm (原型腔)或b =74mm (绝缘腔和真空腔)。

根据这些参数,可以确定束管道特性阻抗Z 0=210.58。

测量时,首先在时域测量加速腔的传输参数S 21,再将加速间隙屏蔽,测得传输参数S ’21;利用前文所述的方法确定时域门,将主脉冲从多极反射中分离出来后,再将其变回频域;最后按照(8)式求出感应加速腔的横向阻抗,结果列于表2。

122第2期张开志等:感应加速腔横向阻抗测量F ig .5　F ield m ap of TM 120mode图5　TM 120模的谐振峰在一个圆周上的场分布F ig .6　Schem atic of m easured cavities图6　三种加速腔的剖面图表2　感应加速腔的横向阻抗测量结果Table .2　Result of coax i al measure men t of tran sverse i m pedancesp ro to type dielectic vacuum f M H z Z ⊥ 8・m -1f M H z Z ⊥ 8・m -1f M H z Z ⊥ 8・m -1TM 110356.8797253.7453.8362.7897.9TM 110341.4844.5253.7422.8380.5835.3TM 120626.9367.3----TM 120637.5604.9---TM 130854.31472764.3890.8745.3261.4TM 1308461498741.8745.4743248.9表2中,Z ⊥=-8Z 0cΞd2lnS 21S ’21(8)5　结果分析与几年前发展的原形腔相比,新设计的绝缘腔和真空腔采用了一些降低横向阻抗的措施:新设计的真空腔和绝缘腔装有角铁(氧体)反射,并把加速间隙宽度由原形腔的45mm 减为19.5mm ,而束管道半径增加了1.4%。

我们的测量验证这些措施的效果,图7所示为将每个腔的横向阻抗在垂直与平行方向求平均,可见绝缘腔和真空腔的横向阻抗都远比原形腔低。

同时,由于采用了类同轴加速间隙,绝缘腔的低频模式的阻抗也被降低了。

文献[3]采用双线法测量了横向阻抗,其M OD 2腔结构与我们的绝缘腔相似,而且文献[3]得到的222强激光与粒子束第12卷F ig .7　T ransverse i m pedances of cavities图7　三种加速腔的横向阻抗测量值比较结果与我们得到的结果也很相似。

6　结语测量结果显示,新设计的真空腔和绝缘腔横向阻抗特性优于以前的原形腔,而且加速间隙由于采用了类同轴结构,绝缘腔的低频模式被有效抑制。

横向阻抗测量验证了相关的加速腔设计思想,为新加速腔定型提供了依据。

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