液氦溫區(qū)脈管制冷機，利用高低壓氣體在密閉脈管內的充放氣過程來實現液氦溫區(qū)制冷效果，是脈管制冷機（PTR）技術發(fā)展的重要方向之一。
　　20世紀60年代，脈管制冷概念最先由美國科學家提出。由于具有結構簡單、體積小、低溫制冷效率高、振動小、電磁干擾小、可靠性高、環(huán)保性好、使用壽命長等優(yōu)點，脈管制冷機研發(fā)制造受到重視�，F階段，脈管制冷機被廣泛應用在醫(yī)療、通信、工業(yè)、航天、軍工、科研等領域，2023年全球市場規(guī)模約為3.1億美元，預計發(fā)展到2029年將達到4.2億美元。
　　脈管制冷機的制冷溫度范圍在液氮溫區(qū)（臨界溫度77K）時，工作效率高，經濟性優(yōu)勢明顯。隨著科技進步，工作在液氦溫區(qū)（臨界溫度4.2K）的高端儀器設備研制與應用需求不斷上升，脈管制冷機制冷溫度范圍需要向液氦溫區(qū)拓展。憑借冷端無運動部件、振動低、可靠性高的優(yōu)勢，液氦溫區(qū)脈管制冷機研制受到關注。
　　在海外市場中，液氦溫區(qū)脈管制冷機成為低溫工程研究熱點，相關研究機構與企業(yè)逐漸增多。德國吉森大學是代表性液氦溫區(qū)脈管制冷機研究機構，已經取得了多項研究成果；美國Cryomech公司已經開發(fā)出全球首臺商用4.2K液氦溫區(qū)脈管制冷機。
　　液氦，由氦氣液化得到，是重要冷卻介質，可實現mK級超低溫工作條件，但其制備難度大、價格高。氦氣主要提取自高氦天然氣，我國天然氣資源儲量少，其中能夠提取氦氣的高氦天然氣儲量極為稀有，而我國市場對液氦需求持續(xù)上升，因此開發(fā)液氦溫區(qū)制冷機重要性極為突出，液氦溫區(qū)脈管制冷機擁有發(fā)展機遇。
　　液氦溫區(qū)可支持低溫超導體運行。低溫超導體可以廣泛應用在醫(yī)療、電力、儲能、航天、軍工、科研等領域。目前我國是全球少數幾個能夠量產低溫超導材料的國家，由于液氦供應緊張、價格高，低溫超導體應用受到一定限制。僅從低溫超導領域來看，液氦溫區(qū)脈管制冷機在我國開發(fā)應用價值大。
　　我國科技部發(fā)布的2023年度國家重點研發(fā)計劃“基礎科研條件與重大科學儀器設備研發(fā)”重點專項中，提出開發(fā)液氦溫區(qū)低振動大冷量脈管制冷機，實現在無液氦低溫強磁場綜合物性測量儀、稀釋制冷機和低溫掃描隧道顯微鏡等儀器的應用。這將推動我國液氦溫區(qū)脈管制冷機研制速度加快。