圖32-10是單級(jí)脈管制冷機(jī)的典型結(jié)構(gòu)示意圖。它由壓縮機(jī)、冷卻器、蓄冷器、冷端換熱器、脈沖管、熱端換熱器和調(diào)相機(jī)構(gòu)(氣庫和各種旁通管道、孔閥)組成;壓縮機(jī)是產(chǎn)生壓力波動(dòng)的器件，可以是帶旋轉(zhuǎn)閥的G-M型壓縮機(jī)或無閥壓縮機(jī)，冷熱端換熱器則選用導(dǎo)熱良好的材料作為外壁，內(nèi)填絲網(wǎng)，換熱器一般還起整流的作用，脈管由一低熱導(dǎo)率的圓管制成，調(diào)相機(jī)構(gòu)由一容積較大的氣庫和多個(gè)管閥(如圖32-10中的VI, V2, V3)組成，其主要作用是完成斯特林制冷機(jī)或G-M制冷機(jī)中排出器的功能。

根據(jù)所用壓縮機(jī)的不同，脈管制冷機(jī)分為G-M型(由G-M壓縮機(jī)所驅(qū)動(dòng))和斯特林型(由無閥版縮機(jī)所馭動(dòng))。G-M型脈管制冷機(jī)工作頻率較低(1~10Hz)，可獲得低至液氦溫區(qū)的各種溫度，同時(shí)也比較容易獲得大功率的制冷量，但其體積大、重量較重、耗功大、損失大，一般適用于液氦溫區(qū)或要求大冷量的地面環(huán)境下的應(yīng)用，如大型天文望遠(yuǎn)鏡中探測器的冷卻;天然氣的液化;低溫超導(dǎo)器件的冷卻;低溫泵、生物組織的低溫保存等。斯特林型脈管制冷機(jī)可以較高頻率(10~80 Hz)工作，因而可以微型化，同時(shí)其體積小、重量輕、效率高，但其最低制冷溫度較高，制冷量較小，適用于液氮溫區(qū)附近的小制冷量方面的應(yīng)用，如紅外探側(cè)器的冷卻、高溫超導(dǎo)器件的冷卻等。隨著線性壓縮機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已有用斯特林型脈沖管制冷機(jī)來獲得大制冷量的發(fā)展趨勢。