作者结合对低频脉冲管制冷机的工作过程的分析,提出了低频脉冲管制冷机的一种简化设计方法.另外,考虑到目前Stirling型脉冲管制冷机在液氮温区有大功率化的趋势,并用可能在液氮温区取代G-M型脉冲管制冷机,作者运用谐波分析法对Stirling型脉冲管制冷机进行了理论分析,提出了Stirling型脉冲管制冷机的一个简化模型.在前期工作的基础上,作者改进了G-M型同轴脉冲管制冷机实验台,建立了可视化的数据采集系统,该系统在数据的采集和后期处理方面都更加方便,并且适合于长寿命实验.为了提高脉冲管制冷机在液氮温区的制冷量,对G-M型同轴脉冲管制冷机从制冷机尺寸、蓄冷器填料、冷端换热和导流结构三方面进行了优化,实验结果表明在最低温度和制冷器两方面都有明显改善,制冷机的最低制冷温度可以达到30K以下温区,在75K约有6.0W的制冷量.针对脉冲管制冷机热端调相机构研究的不足,该文在优化后的脉冲管制冷机上,对针阀、毛细管、喷嘴三种调相机构进行了较为系统的实验研究和一定程度的理论分析.长寿命是脉冲管制冷机实用化工作的重要方面,该文开展了G-M型同轴脉冲管制冷机长寿命初步实验研究,并分析了如何提高寿命的各个方面.液氮温区脉冲管制冷机的一个重要应用方向是冷却高温超导器件,该文针对这一应用方向进行了实验研究.与中科院物理所合作,成功地将G-M型同轴脉冲管制冷机作为超导子系统原理性样机的冷源.