制冷机冷却超导磁体系统取代液氦冷却超导磁体系统已成为小型超导磁体系统发展的一个必然趋势。但是制冷机直接冷却也存在一些问题，突出表现在磁体降温时间过长。本文磁体系统采用再冷凝方式冷却超导磁体，降温时利用脉管制冷机在4.2K具有0.6W的制冷量液化氦气，稳定运行时蒸发的氦气通过杜瓦法兰上的翅片换热液化，以达到系统液氦的零挥发。为了加快系统冷却速率，本文对直接冷却、热开关预冷和液氮预冷三种降温方式进行了系统研究，对这些方式进行理论计算和比较，给出了最优方案。具体研究工作如下： 1)对脉管制冷机冷却超导磁体系统进行了介绍。本系统采用液氦浸泡冷却超导磁体，并利用制冷机冷量再冷凝蒸发氦气达到液氦的零损耗。 2)详细计算了系统中各部分漏热。计算了制冷机直接冷却超导磁体系统的降温时间。 3)对热开关的换热性能进行了分析和计算。建立了气隙式热开关的数学模型，计算得到了热开关的长度、翅片长度、翅片厚度和气隙宽度与热导率的关系曲线。分析对比了两种不同结构形式热开关的性能优劣，最后对两种热开关的冷却速率做了计算对比。 4)计算了液氮预冷超导磁体系统的降温时间。利用液氮的汽化潜热可以迅速将系统冷却到77K，然后利用制冷机冷量将磁体系统冷却到4.2K。 5)对直接冷却、采用热开关冷却和液氮预冷几种方式进行了分析和比较，采用液氮预冷方式。