Les domaines de pointe actuels tels que la supraconductivité à basse température et l'exploration spatiale imposent des exigences urgentes en matière de miniaturisation, de haute fiabilité et de longue durée de vie des technologies de refroidissement dans la plage de température de l'hélium liquide. La machine frigorifique Stirling-pulseur multi-étages est une solution très prometteuse pour répondre à ces besoins. Cet article conçoit et développe un système frigorifique Stirling-pulseur à trois étages avec une structure thermiquement couplée. Le système utilise une machine frigorifique Stirling à deux étages haute fréquence (70 Hz) produite par Zhongke Lihan pour le pré-refroidissement du troisième étage, fournissant une capacité de refroidissement de 5 W à 70 K et 2 W à 32 K. Pour le doigt froid du troisième étage, un modèle simplifié de la machine frigorifique a d'abord été établi avec Sage pour déterminer les paramètres opérationnels clés, y compris la fréquence de fonctionnement, la pression moyenne et la température de pré-refroidissement ; la simulation et l'optimisation du troisième étage ont ensuite été réalisées, et la conception et la mise en place de la plateforme expérimentale ont été finalement complétées. Les résultats expérimentaux montrent qu'à une pression moyenne de 1,4 MPa, une fréquence de 21 Hz et une puissance électrique d'entrée totale d'environ 370 W, la température minimale à l'extrémité froide peut atteindre 5,16 K, avec une capacité frigorifique typique de 50 mW à 6 K et 102 mW à 7 K.

triphasé; plage de température de l'hélium liquide; récupérateur de chaleur; machine frigorifique pulseur