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采用自由室温活塞取代惯性管及气库作为脉管制冷机(Pulse Tube Cryocooler, PTC)调相机构，不仅可以减小调相机构的体积，还可以提高其制冷性能。为了研究自由室温活塞对脉管制冷机性能的影响，设计加工了一台自由室温活塞脉管制冷机，并进行了实验研究。结果表明，在输入功不变的情况下，运行频率增大时，压缩活塞和自由室温活塞的位移相位角增大，压缩活塞与自由室温活塞的扫气容积之比增大；充气压力增加时，位移相位角增大，扫气容积比减小。研究结果对自由活塞型脉管制冷机的设计及优化具有重要指导意义。