Los campos avanzados actuales, como la superconductividad a baja temperatura y la exploración espacial, exigen urgentemente tecnologías de refrigeración en el rango de temperatura del helio líquido que sean miniaturizadas, de alta fiabilidad y larga vida útil. La máquina frigorífica Stirling de pulsos multinivel es una solución muy prometedora para satisfacer estas necesidades. Este artículo diseña y desarrolla un sistema de refrigeración tipo Stirling de pulsos de tres niveles con estructura térmicamente acoplada. El sistema utiliza una máquina frigorífica Stirling de alta frecuencia de dos niveles (70 Hz) producida por Zhongke Lihan para el precooling del tercer nivel, proporcionando capacidades de refrigeración de 5 W a 70 K y 2 W a 32 K. Para el puntero frío del tercer nivel, primero se estableció un modelo simplificado de la máquina frigorífica utilizando Sage para determinar los parámetros operativos clave, incluyendo frecuencia de operación, presión media y temperatura de precooling; luego, se realizó la simulación y optimización del tercer nivel, y finalmente se completó el diseño y la construcción de la plataforma experimental. Los resultados experimentales muestran que a una presión media de 1,4 MPa, una frecuencia de 21 Hz y una potencia eléctrica total de entrada de aproximadamente 370 W, la temperatura mínima del extremo frío puede alcanzar 5,16 K, con una capacidad de refrigeración típica de 50 mW a 6 K y 102 mW a 7 K.

tres niveles; rango de temperatura de helio líquido; regenerador; máquina frigorífica de pulsos