脈管制冷技術(shù)是一種利用脈動(dòng)氣流進(jìn)行制冷的技術(shù)。以下是其相關(guān)介紹：
 

工作原理

壓力波產(chǎn)生：通過壓縮機(jī)等設(shè)備在密封氣路中產(chǎn)生高頻壓力波，使氣體在脈管內(nèi)形成周期性的脈動(dòng)氣流。

氣體膨脹與壓縮：當(dāng)高壓氣體進(jìn)入脈管時(shí)，呈現(xiàn)層流狀。充氣時(shí)，由于壓縮在脈管中形成溫度梯度，封閉端溫度最高，壓縮熱被冷卻水帶走。當(dāng)脈管中的高壓氣體被抽空時(shí)，在管的出口端形成低溫制冷區(qū)，實(shí)現(xiàn)制冷效果。

主要部件

壓縮機(jī)：用于產(chǎn)生高壓氣體，為系統(tǒng)提供動(dòng)力，使氣體在系統(tǒng)中循環(huán)流動(dòng)。

回?zé)崞鳎和ǔＳ啥嗫捉橘|(zhì)組成，如不銹鋼絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)或鉛球等，作用是在氣體溫度變化過程中儲(chǔ)存和釋放熱量，提高制冷效率。

冷端換熱器：為低溫環(huán)境提供冷量，使被冷卻物體或空間的熱量傳遞給制冷劑。

脈管：一根空管，是實(shí)現(xiàn)制冷的關(guān)鍵部件，脈動(dòng)氣流在其中產(chǎn)生溫度變化。

熱端換熱器：在室溫下向環(huán)境散熱，將制冷劑在壓縮過程中產(chǎn)生的熱量散發(fā)到外界。

小孔閥或調(diào)相管：用于調(diào)節(jié)氣體的相位，控制氣體在脈管中的流動(dòng)和溫度分布。

氣庫(kù)：擁有較大的封閉體積，使系統(tǒng)壓力保持相對(duì)恒定。

技術(shù)類型

按驅(qū)動(dòng)方式劃分

GM 型：利用有閥 GM 壓縮機(jī)提供低頻壓力波工作，是獲得 4.2K 以下低溫及在該溫區(qū)提供大制冷量的主要方法。

斯特林型：通過無閥壓縮機(jī)提供高頻壓力波，隨著相關(guān)技術(shù)發(fā)展，壓縮機(jī)的電功轉(zhuǎn)換效率通常能達(dá)到 80% 以上。

熱聲驅(qū)動(dòng)型：主要利用熱聲振蕩產(chǎn)生壓力波驅(qū)動(dòng)脈管工作，去除了脈管中最后一個(gè)運(yùn)動(dòng)部件，使裝置運(yùn)行更可靠、壽命更長(zhǎng)。

按布置方式劃分

直線型：氣流從回?zé)崞髁鞯矫}管過程中流動(dòng)方向保持不變，理論上是較理想的布置方式，但會(huì)使制冷機(jī)軸向尺寸增加，管路布置和真空容器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

同軸型：將中空的脈管同軸布置在回?zé)崞髦行?，結(jié)構(gòu)緊湊，適用于對(duì)空間尺寸有特殊要求的場(chǎng)合，但氣流流動(dòng)存在局部彎曲阻力和回流損失，且回?zé)崞骱兔}管通過共同管壁的熱交換損失也會(huì)影響性能。

U 型：介于直線型和同軸型之間，軸向尺寸約為直線型的一半，具有較好的緊湊性，流體從回?zé)崞魍ㄟ^ U 型過渡管流到脈管，能平穩(wěn)過渡，回流損失較同軸型小。

應(yīng)用領(lǐng)域

冷凍醫(yī)療：可用于低溫手術(shù)、組織冷凍保存等。

半導(dǎo)體加工：為半導(dǎo)體制造過程中的某些工藝提供低溫環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。

航空航天：用于紅外探測(cè)儀的冷卻、太空探測(cè)設(shè)備的冷卻等。

量子技術(shù)：為超導(dǎo)量子干涉儀等量子設(shè)備提供低溫環(huán)境，保證其正常工作和性能。

液化天然氣：熱聲驅(qū)動(dòng)的脈管制冷機(jī)可以直接利用熱能，用燃燒的天然氣作熱源液化天然氣。