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基于现有的三级斯特林脉管制冷机,研究了在液氦温区制冷下其预冷温度,充压,频率以及输入功等运行参数间的相互影响关系,为进一步的优化提供指导.实验对比了He-4、He-3工质在液氦温区不同运行参数下的制冷特性.通过优化,该制冷机采用He-4获得了4.26K最低温度;采用He-3获得了4.03K最低温度,首次以三级结构的斯特林脉管制冷机实现液氦温度制冷.