斯特林制冷機(jī)和G-M制冷機(jī)作為回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)中兩大品種，長期以來得到廣泛應(yīng)用，但它們有一個(gè)顯著的缺點(diǎn)，即:冷端存在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的排出器。這一冷端運(yùn)動(dòng)部件帶來了諸多不利因素，諸如可靠性差、冷端振動(dòng)和電磁干擾大、整機(jī)平均無故障壽命(MTFF)短，這些缺點(diǎn)已經(jīng)成了它們?cè)诟髯詰?yīng)用領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)一步發(fā)展的嚴(yán)重障礙。另一個(gè)很明顯的例子是，雖然斯特林制冷機(jī)在制冷效率上遠(yuǎn)高于J-T制冷機(jī)，但由于冷端運(yùn)動(dòng)部件的存在，使它難以實(shí)現(xiàn)冷頭的低振動(dòng)微型化，因而不能像J-T制冷機(jī)那樣實(shí)現(xiàn)快速制冷，從而難以應(yīng)用于導(dǎo)彈的快速制導(dǎo)。再如G-M制冷機(jī)，在其主要的應(yīng)用領(lǐng)域半導(dǎo)體制造業(yè)中，由于其冷端排出器的振動(dòng)影響，電路線寬的進(jìn)一步變窄受到很大程度的限制。而且，隨著部分超靈敏超導(dǎo)器件對(duì)配套低溫設(shè)施的振動(dòng)和電磁干擾要求的日漸嚴(yán)格，斯特林和G-M制冷機(jī)已經(jīng)越來越難以滿足日益增長的實(shí)際需要。

 

在20世紀(jì)60年代提出，并從20世紀(jì)80年代中期以來得到迅速發(fā)展的脈管制冷機(jī)是對(duì)回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)的一次重大革新。它取消了冷端排出器，而通過脈管熱端小孔和氣庫的共同作用來實(shí)現(xiàn)制冷所需的壓力波和質(zhì)量流的相位差。冷端運(yùn)動(dòng)部件的完全取消，使得脈沖管能像間壁式的J-T制冷機(jī)那樣保持冷端的低振動(dòng)、低電磁干擾和較長的整機(jī)使用壽命，并能將冷頭最大限度地微型化以實(shí)現(xiàn)快速制冷;另一方面，經(jīng)過一系列重大改進(jìn)，其實(shí)際制冷效率也已經(jīng)達(dá)到甚至超過了斯特林制冷機(jī)。這些顯著的優(yōu)點(diǎn)使得脈沖管制冷機(jī)成為近十幾年來小型低溫制冷機(jī)研究的一大熱門，內(nèi)部物理機(jī)理的研究在逐步深入，應(yīng)用范圍也在日漸拓展，逐漸成為了回?zé)崾降蜏刂评錂C(jī)的更新?lián)Q代品種。