单级脉管制冷机的结构和分类

 图32-10是单级脉管制冷机的典型结构示意图。它由压缩机、冷却器、蓄冷器、冷端换热器、脉冲管、热端换热器和调相机构(气库和各种旁通管道、孔阀)组成;压缩机是产生压力波动的器件，可以是带旋转阀的G-M型压缩机或无阀压缩机，冷热端换热器则选用导热良好的材料作为外壁，内填丝网，换热器一般还起整流的作用，脉管由一低热导率的圆管制成，调相机构由一容积较大的气库和多个管阀(如图32-10中的VI, V2, V3)组成，其主要作用是完成斯特林制冷机或G-M制冷机中排出器的功能。

根据所用压缩机的不同，脉管制冷机分为G-M型(由G-M压缩机所驱动)和斯特林型(由无阀版缩机所驭动)。G-M型脉管制冷机工作频率较低(1~10Hz)，可获得低至液氦温区的各种温度，同时也比较容易获得大功率的制冷量，但其体积大、重量较重、耗功大、损失大，一般适用于液氦温区或要求大冷量的地面环境下的应用，如大型天文望远镜中探测器的冷却;天然气的液化;低温超导器件的冷却;低温泵、生物组织的低温保存等。斯特林型脉管制冷机可以较高频率(10~80 Hz)工作，因而可以微型化，同时其体积小、重量轻、效率高，但其最低制冷温度较高，制冷量较小，适用于液氮温区附近的小制冷量方面的应用，如红外探侧器的冷却、高温超导器件的冷却等。随着线性压缩机技术的发展，现已有用斯特林型脉冲管制冷机来获得大制冷量的发展趋势。