冷水机制冷的模式多种多样，这里介绍一种极限的制冷模式，脉管制冷机的发展过程
最初的脉管制冷机是由美国的Gifford和Long-sworth于1963年发明的。他们利用一股气体在薄壁管内作周期性压力振荡所产生的制冷效果发明了脉管制冷机。他们的脉管制冷机由蓄冷器，脉冲管和换热器组成，这种制冷机后来被称为基本型脉管制冷机。他们最初用GM型压缩机加切换阀来提供周期性的压力振荡，但切换阀会引起较大的阻力损失，所以他们于1967年用无阀压缩机来直接驱动制冷机，这就是所谓的可逆脉管制冷机。该方案可以回收很大一部分压缩功，提高了制冷效率。由于本身制冷机理的限制，基本型脉管制冷机的最低制冷温度和效率远不能和当时已有的低温制冷机相比，因此在相当长的一段时间内没有引起重视。
1984年，前苏联学者Mikulin等提出了后来称之为小孔型脉管制冷机的方案，该方案在基本型脉管制冷机的热端换热器前安设了一个节流小孔，并在换热器后连接了一个体积较大额气库，这一改进极大地提高了制冷能力，Mikulin等用空气和氦气作为制冷工质，分别获得了105K和64K的最低制冷温度。随后美国和中国学者在上述方案的基础上进行了一系列的研究和改进。小孔型脉管制冷机的出现使其实用化有了可能，但其效率和最低制冷温度与其他制冷机相比仍有较大差距。
1990年，西安交通大学朱绍伟等提出了双向进气型脉管制冷机流程，用气体分配器直接将一股气流从压缩机出口接至脉冲管热端，该方案在中科院低温中心得到了验证，获得了42K的最低制冷温度。 |
