基本脉管制冷机由于外部热损失大、效率低，所以制冷温度有限，最低只达到124K。后经不断改进，产生了各种类型的脉管制冷机，如热声驱动的脉管制冷机(用热声振荡产生压力波驱动脉管)，小孔型脉管、双向进气脉管、多级脉管等。目前，单级脉管制冷温度已达到23.5K，近年来多级脉管的研究也有很大进展。1999年，荷兰的deWaele教授在一台采用氦3为工质的三极脉管制冷机中获得了1.78K的低温。
脉管制冷机是一个非常有竞争力的低温制冷机。液氦温区脉管制冷机的研制对于低温超导和科学实验具有重要应用，而且与常规回热式空气制冷机(如G-M机Stirling机)相比，突出的优越性在于简单、无低温运动部件。在可靠性、振动要求极高的高空应用方面，以及作红外器件、低温电子器件冷源的应用方面前景非常广阔。
①高压气体通过被控制的切换阀流经回热器、冷端换热器、导流器，以层流态进入脉管，渐次推挤管内气体向封闭端移动，同时使之受到挤压，沿管长压力升高，温度上升，在脉管封闭端达到最高温度。
②布置在封闭端的水冷换热器将热量带走，使其管内气体的温度和压力因放热而稍有降低。
③切换阀转动使系统内气体与气源低压侧连通，脉管内的气体又以层流态渐次向气源推移扩张，气体膨胀降压而获得低温。
④切换阀再次转换使系统与气源高压侧连通，从而完成一个循环。脉管制冷机采用的工质通常为He。脉管制冷机运行时，脉管气体轴向存在温度梯度，人口端温度低，封闭端温度高，这点与容器内绝热放气后气体温度是均匀的不同。
基本型脉管制冷机是1963年由Gifford和Longsworth提出并研制的，系统由压缩机、切换阀、回热器、冷端换热器、导流器、脉冲管和脉冲管封闭瑞的水冷却器所组成(见图2.26)。压缩机作为压力波发生器(图中末示出)，导流器起到防止气体紊流混合的作用。
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