振动丝监测仪（VWM）的工作原理基于支撑金属丝的自然频率与其物理参数及振动环境的依赖关系。这种技术的应用范围很广，基于振动丝的仪器数量也在不断增加。通过振动丝仪器可以测量应变（Bachofner等人，2023年）、位移（振动丝位移传感器，2025年）、液位（振动丝液位计——类型和工作原理，2025年）、压力（Wan和Standing，2013年）、角度（振动丝倾斜仪，2025年）、介质粘度（Richter和Trusler，2024年）以及超低温测量（Zavjalov，2023年）。
设计合理的振动丝传感器具有长期稳定性（Simmonds，2013年）、高精度和高分辨率、良好的重复性以及较小的滞后现象。其另一个优点是频率信号可以通过长电缆传输而不会损失或衰减。在选择技术时，传感器的可靠性是一个非常重要的因素。此外，还需要确保其漂移量小且灵敏度变化最小。基于振动丝的传感器的一个重要特性是它们能够在恶劣条件下工作（高工作功率和温度循环、热冲击、热储存、高压灭菌、流体浸泡、机械冲击、电磁和静电环境）（Agejkin，1965年；Asch，1991年；Bourquin和Joly，2005年；Jing等人，2024年）。
埃里温物理研究所的加速器诊断小组开发的振动丝监测仪（VWM）多年来一直被用于分析各种加速器束流以及具有宽能量谱的光子束流（Arutunian等人，2021年）。振动丝监测仪是对传统细丝扫描方法的良好补充，传统方法是通过测量次级辐射/粒子的通量来生成信号（Wittenburg，2013年；Igarashi等人，2002年；Nazhmudinov等人，2018年、2022年）。虽然VWM的灵敏度更高，但扫描速度较慢，因为它们在扫描过程中需要加热金属丝。
VWM的加速器诊断原理基于金属丝的自然频率对其温度的强烈依赖性，此时金属丝的两端被固定，并且金属丝暴露在热源（加速器中的带电粒子束、中子和光子束）下。也可以使用短电脉冲作为热源（详见第3节）。我们开发的监测仪能够持续以金属丝的自然频率产生振动。其基础是一个电气电路（Eltsev等人，1984年），在该电路中，金属丝连接在一个运算放大器的正反馈回路中（参见Arutunian等人，2007年）。电流对金属丝的机械作用是由于金属丝周围存在一个磁系统（图1中的位置4）。随后I. Vasiniuk对该电路进行了显著改进（Arutunian等人，2014年）：减少了脉冲对金属丝自然频率振荡过程的影响，并显著提高了振荡幅度的稳定性。VWM的频率分辨率在1秒测量时间内为0.01 Hz，对于不锈钢而言相当于0.3 mK的热分辨率，对于铍青铜为0.6 mK，对于钨为1 mK（Arutunian等人，2021年）。
图1展示了单丝VWM的主要改进类型。金属丝材料可以是经过热处理的不锈钢（通过加热到临界温度后快速冷却（淬火）再进行回火处理）、铍青铜或钨。初步拉伸后，金属丝被固定在夹具中。这些监测仪可以多年保持其工作张力。VWM的初始频率取决于金属丝的长度和直径以及初始张力，范围在1–10 kHz之间。
最初用于测量C18回旋加速器质子束流的轮廓的基于两个VWM的轮廓测量站（用于水平和垂直束流扫描，Aginian等人，2021年；Arutunian等人，2024a）也被用来研究受到质子辐照的金属丝材料的结构变化。
