低于1K的超流体小孔型脉管制冷机

通过采用小孔型脉管结构，可以消除超流体斯特林制冷机中一半的运动部件。当热平板温度固定为１．０Ｋ时，我们第一台这样的装置已经冷却到了０．６４Ｋ。制冷机的同我们４ 预计值完全符合。在超流体脉管中有两个与常规脉管明显不同的奇异特征；其一，为防止自由对流而维持＾３Ｈｅ－＾４Ｈｅ混合的稳定性，脉管热端必须置于脉管冷端的下方；其二，在低于１Ｋ时金属的低热容使得对流体振荡引起的沿脉管的热损失非常小。     

低于4K的三级脉管制冷机的新型结构

叙述了用以提高多级脉管制冷机的工作性能和系统简单化的新结构．为减少国热器的损失和脉管冷损，在从室温到液氦温区内工作的脉管制冷机中引入了回热管．采用这种结构的三级制冷机达到了３．６Ｋ的最低温度，４．９Ｋ时制冷量为１１９ｍＷ．给出了该脉管制冷机的实验结果和制冷性能．     

脉管制冷机的分类

近１０年中，相移器的不断改进促进了脉管制冷技术的发展。相移器可以是第二进气口、热端膨胀活塞、四阀机构、主动气库、声阻管、内调相装置，或是第二小孔。为了满足多科应用要求，以其工作频率进行分类是选择脉管制冷机的一个好方法。论述了脉管制冷机的工作频率范围及其各种相移器的性能。１　前　言近１０年来，脉管制冷机（ＰＴＣ）研究取得了巨大进展，目前已经能够提供与其它低温制冷机，如斯特林制冷机、Ｇ—Ｍ制冷机等相当的制冷温度范围。单级脉管制冷机获得的最低制冷温度已接近２０Ｋ，而多级脉管制冷机的温度已低至２Ｋ。Ｒａ…     

直接达到液氦温度的G—M型制冷机及其应用

随着低温下具有高比热峰值的磁性稀土材料的发现，大幅度提高Ｇ－Ｍ型制冷机的性能具有了可能性。基于磁性稀土填料Ｅｒ３Ｎｉ、ＥｒＮｉ、ＧｄＲｈ等的特性，根据热力过程分析和数值计算结果，对双级Ｇ－Ｍ型制冷机进行了重新设计、加工，使其达到了液氦温度。介绍了我们研制的４．２Ｋ双级Ｇ－Ｍ型制冷机的设计和结构。该制冷机的最低制冷温度为２．５Ｋ，制冷量为５８０ｍＷ／４．２Ｋ、１１００ｍＷ／５．０Ｋ，热工效率高。同时     

低于4K温度工作的二级脉管制冷机研制

介绍最近研制的一台双向进气带第二小孔阀型二极脉管制冷机实验情况。该机采用计算机时序控制，脉管热端均处于室温。文中给出了二级脉管制冷机的基本结构尺寸以及试验结果；一级脉管达到４５Ｋ；二级脉管无负荷最低制冷温度达到３．１Ｋ。能稳定，长期工作，讨论了制冷机性能的主要因素。     

直接达到液氦温度的G-M型制冷机及其应用

随着低温下具有高比热峰值的磁性稀土材料的发现,大幅度提高Ｇ－Ｍ型制冷机的性能具有了可能性。基于磁性稀土填料Ｅｒ３Ｎｉ、ＥｒＮｉ、ＧｄＲｈ等的特性,根据热力过程分析和数值计算结果,对双级Ｇ－Ｍ型制冷机进行了重新设计、加工,使其达到了液氦温度。介绍了我们研制的４．２Ｋ双级Ｇ－Ｍ型制冷机的设计和结构。该制冷机的最低制冷温度为２．５Ｋ,制冷量为５８０ｍＷ／４．２Ｋ、１１００ｍＷ／５．０Ｋ,热工效率高。同时     

空间环境模拟设备用G—M制冷机的研制

介绍了一台以磁性蓄冷材料Ｅｒ３Ｎｉ为第二级蓄冷器填料的大制冷功率两级Ｇ－Ｍ制冷机。该制冷机可作为空间环境模拟设备冷背景冷源，满足了辐射制冷器空间环境热模拟试验的要求。通过优化制冷机结构参数，使制冷机在转速为４０ｒ／ｍｉｎ时，二级最低制冷温度达５．５Ｋ、２０Ｋ时取得１５．４Ｗ的有效制冷量。证明了应用磁性蓄冷材料改善Ｇ－Ｍ制冷机性能的有效性。     

新型低温高性能G－M制冷机

介绍了美国Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ－Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ低温公司用普通材料和常规技术制作的高性能Ｇ－Ｍ制冷机，描述了该制冷机的设计原理和性能。该制冷机的制冷温度已达到６．５Ｋ以下，１０Ｋ时制冷能力为５Ｗ。     

新型的三级脉管制冷机

介绍了日本研制成功的一种新型三级脉管制冷机。它可以提高制冷机的性能并简化结构。为了减少回热器及脉管的损耗，研制了一种能从室温到液氦温度下工作的脉管。这台脉管制冷机己获得３．６Ｋ的低温，４．９Ｋ时的制冷量为１１９ｍＷ。     

新型低温高性能G—M制冷机

介绍了美国Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ－Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ低温公司普通材料和常规技术制作的高性能Ｇ－Ｍ制冷机，描述了该制冷机的设计原理和性能。该制冷机的制冷温度已达到６．５Ｋ以下，１０Ｋ时制冷能力为５Ｗ。     

脉管制冷机研究进展

回顾了脉管制冷的发展简史，总结了最近１０年脉管制冷研究取得的突出成就及其水平，叙述了相移原理对了解脉管制冷机理及强化制冷效应的作用，指出了脉管制冷机发展的方向。有阀脉管制冷机有可能取代常规Ｇ－Ｍ制冷机，无阀脉管制冷机将成为空间用斯特林制冷机的竞争对手。最后讨论了可达到液氦温度的多级脉管制冷机的级联方法及相关的若干重要问题。     

20K温区两级脉冲管制冷机的研究

脉冲管制冷机的实用化是目前脉冲管制冷机的一个主要研究方向。介绍了作者为提高脉冲管效率而研究的一种分离结构的两级脉冲管制冷机。实验获得了１１．７Ｋ的最低温度,制冷量３Ｗ／２０Ｋ。采用名义功率２．２ｋＷＧ－Ｍ压缩机驱动得到了１２．４Ｋ的最低温度,制冷量２Ｗ／１８．５Ｋ,４Ｋ／２４．６Ｋ,实际输入功率约１．５ｋＷ。这一效果已基本达到了实用化应用的要求。该研究表明脉冲管制冷机的效率在２０Ｋ温区已接近类似的     

回热器对4K二级脉管制冷机性能影响的实验研究

分析了在自行研制的双小孔型二级脉管制冷机实验过程中回热器对脉管制冷机性能的影响，给出了合理的回热器布置方式，讨论了回热器形变及压缩机油污染对脉管制冷机性能的影响，指出了羊毛毡在隔离磁性材料Ｎｒ３Ｎｉ粉尘中所起的重要作用。在优化改进的基础上，该机达到了３．１Ｋ的最低无负荷温度。     

三种形式二级脉管制冷机实验研究

在二级脉管制冷机的第二级脉管热端分别采取了双小孔、双向进气以及无气库等三种不同的形式进行了实验比较，得到的最低制冷温度分别为３３Ｋ，１５５Ｋ和１４８Ｋ。实验结果表明，第二小孔具有强化调相及加快降温速率的双重作用。     

G—M制冷机填料型冷头换热器的实验研究

冷头换热器的不完全换热损失是Ｇ－Ｍ制冷机的主要冷量损失之一，制冷机的蓄冷器性能愈好，就要求冷头换热器的换热效率愈高。为了获得较高换热效率的冷头换热器，本文根据外置式Ｇ－Ｍ制冷机的特点，采用烧结工艺，设计和加工了一种填料型冷头换热器。测试了该换热器阻力性能，流动阻力比相应的间隙换热器小。初步的实验结果表明，采用该换热器的单级Ｇ－Ｍ制冷机无负荷温度达到１５Ｋ，在２０Ｋ可提供４．４Ｗ的冷量。     

热声驱动脉管制冷机的压力特性

自行研制了热声驱动脉管制冷机实验台,着重研究了热声驱动脉管制冷机的压力特性,明确了充气压力对超振温度、加热温度、制冷温度、压比及夺力振幅等的影响,实验表明,自行研制的热声压缩机在驱动脉管制冷机的情况下,仍可获１．０７以上的压比,基本可以满足驱动无阀型脉管制冷机的需要,在最近进行的实验中,以氮和氦作工质,分别获得了１９６Ｋ和１３８Ｋ的无负荷制冷温度,此外,本文还提出了进一步的改进方向。     

1.8K串联式磁制冷机

一种在４．２至１．８Ｋ之间连续工作的串联式磁制冷机已研制成功。本文论述它的样机设计，计算机模拟及其结构情况。在本磁制冷机中采用了再生原理，沿着温度轴从冷端到热端去获得一个串联磁制冷的卡诺循环效率。在该制冷机中，从冷端蓄热器到热端蓄热器产生了熵的抽吸作用。     

液氦温区二级脉管制冷机的制作与调试

介绍了自行研制的双小孔型二级脉管制冷机的制作工艺及调试方法，并指出实验过程中必须注意的事项。用该脉管制冷机已获得液氦温度，第二级制冷温度为３．１Ｋ。     

液氦温区双向进气型脉管制冷机的绝热模型

在考虑２０Ｋ以下温区氦流体热物性特点的基础上，本文建立了液氦温区脉管制冷机的经热模型，用以研究液氦温区双向进气型脉管制冷机的动态工作过程及其制冷机理，为开展液氦温区多级脉管制冷机的实验研究提供了理论依据。     

热桥传热特性对热耦合二级Stirling型脉管制冷机性能的影响

级间热桥的传热特性对于热耦合型多级脉管制冷机的制冷温度和制冷效率均具有重要影响。采用铜丝编织带和铜箔连接的3种热桥进行对比实验，研究了热桥的传热特性对热耦合二级Stirling型脉管制冷机性能的影响。采用改进后的热桥，以氦气作为工质，在总输入电功率为400W，以及优化的工作频率和充气压力条件下，热耦合二级Stirling型脉管制冷机实现了12．96K的无负荷制冷温度，并可同时在23．1K和100．8K分别提供0．4W和6W的制冷量。