13.5K两级气耦合型高频脉冲管制冷机实验研究

高频脉冲管制冷机由于冷端无运动部件、振动小、寿命长等优点,广泛运用于低温物理实验、航空航天等领域。通过介绍一种两级气耦合高频脉冲管制冷机,在该脉冲管的第一级中,采用了双向进气和多路旁通作为调相机构,为获取更好的调相效果,第二级脉冲管的惯性管和气库被置于第一级的冷头处。为了进一步调节第二级脉冲管中压力波质量流的相位差,将压缩机的气流引入二级脉冲管热端作为第二级脉冲管的双向进气。该制冷机在充气压力1.7 MPa,输入电功250 W的工况下,可以获得13.5 K的无负荷制冷温度,0.6 W@30 K的制冷量。文章对该制冷机实验结果进行了总结。

轻量化20K以下温区斯特林型脉管制冷机

本文介绍一台20 K以下温区斯特林型脉冲管制冷机的最新研制结果,制冷机采用压缩机与脉冲管耦合在一起的一体式结构,蓄冷器和脉冲管采用同轴布置形式,制冷机整机质量15.5 kg。实验发现分别以最低温度和最大制冷量为优化目标所对应的双向开度存在着略微的区别.在250 W的输入电功下,双向开度以最低温度为优化目标时,无负荷最低温度14.7 K,是目前单级结构斯特林型脉冲管制冷机最低温度的一个新纪录;当双向开度略微减小以后,无负荷最低温度上升到15.4 K,但在20 K的制冷量从365 mW提高至398 mW.

二级气耦合斯特林型脉冲管制冷机研究

研制了一台二级气耦合型高频脉冲管制冷机,两级均为同轴结构,使用单个线性压缩机进行驱动。考察了二级低温双向进气对制冷性能的影响,结果表明,二级低温双向有助于获得更低的制冷温度,但并不利于更高制冷量的获得。目前,在输入电功450 W时,不使用低温双向进气时,最低温度10.3 K,在20 K的制冷量为600 mW;使用低温双向进气后,无负荷最低温度9.4 K,在20 K的制冷量为400 mW。此外,还对二级长颈管、充气压力、频率和热端温度的影响进行了考察分析。