布雷顿循环是一种常见的典型循环，布雷顿热机循环被广泛应用于蒸汽动力厂和航空推进系统；布雷顿制冷循环在普冷和深冷领域得到了越来越广泛的应用。然而，温度越低，制冷工质的量子简并性越强。因此，必须考虑工质的量子特征对循环性能的影响。像其它热力学循环一样，对量子布雷顿制冷循环的研究不仅在理论研究上而且在实际应用中都是非常重要的，它将有助于低温制冷技术的发展。 本文研究以理想玻色气体和费米气体为工质的量子布雷顿制冷循环的性能特性。在第二章中介绍理想玻色气体和费米气体的热力学性质，指出了玻色气体由于存在玻色-爱因斯坦凝聚现象，一些典型的热力学循环(如Carnot循环、Otto循环、Brayton循环、Ericsson循环、Diesel循环和Atkinson循环)，循环不能跨越玻色-爱因斯坦凝聚温度点。在第三章中建立以理想玻色气体为工质的不可逆回热式量子布雷顿制冷循环模型，应用量子统计理论和理想玻色气体的热力学性质，导出制冷量、回热量、输入功和性能系数等重要参数的表达式，通过数值计算获得了循环的一些重要的性能特性曲线，分析了循环的不可逆性和回热特性对玻色布雷顿制冷性能的影响。在第四章中建立不可逆量子布雷顿制冷循环模型，研究了有限速率热传递、工质的量子简并性和内不可逆性对以理想量子气体为工质的量子不可逆布雷顿制冷循环的优化性能的综合影响，得到了循环的一些优化判据。结果表明，以理想费米气体或理想玻色气体为工质的不可逆量子布雷顿制冷循环的优化性能是不相同的。本文所得结论可对气体制冷机的优化设计提供一定的理论依据和参考，对极低温下的气体制冷机的进一步研究具有促进作用。