脉管制冷机的发展应用

 自小孔型脉管制冷机出现以来，其实际应用便成为了可能，随后所有的理论实验工作都是围绕如何提高制冷效率进行的，其中双向进气、多路旁通、长颈管等的提出是主线，同时还进行的工作也有很多，出现了一些很有价值的方案。1988年，日本的Matsub-ara提出了双活塞(移动活塞)型脉管制冷机的构想，认为这种结构可以回收膨胀功，降低小孔的不可逆损失，从而提高制冷性能。但由于增加了一个膨胀活塞，降低了脉冲管制冷机的可靠性，该结构实际上是斯特林制冷机的一种变形。1993年，日本Matsub-ara为取代小孔和气库等不可逆部件，提出了四阀式脉管制冷机。四个阀门的开启时序可任意调节。1996年，朱绍纬等在仔细分析G-M型脉管制冷机之后提出了在脉管热端设置两个或多个主动气库的方案，以提高制冷机的效率。1998年，Yuan等认为四阀脉冲管还不足以使脉管冷端的等效p-V图形状达到最佳，而主动气库型脉管又需要多个气库，他们提出了一种改进的结构—五阀型脉管制冷机。

此外日本学者还提出所谓内调相脉管制冷机，两个相对独立的脉管制冷机反相工作，两个脉管的热端通过可调阀门或电磁阀相连，互相调节相位。利用相似的原理，美国把脉管制冷机用在了极低温的情况，称之为超流氦小孔脉管制冷机，热端1. 0K时，冷头降至0.64K。