什么是冷冻机？(a cryocooler?)

制冷机是一种用于将环境和环境中的任何东西冷却到极低温度的设备。通常用于科学和工程应用中，其设计温度远低于标准设备达到的温度。对于所谓的制冷机，没有官方规定的温度要求。然而，能够冷却到约-238华氏度（或约-150摄氏度）或更低温度的设备通常被称为制冷机。。...

Infrared sensors used in missile guidance typically require cryogenic cooling.

制冷机是一种用于将环境和环境中的任何东西冷却到极低温度的设备。通常用于科学和工程应用中，其设计温度远低于标准设备达到的温度。对于所谓的制冷机，没有官方规定的温度要求。然而，能够冷却到约-238华氏度（或约-150摄氏度）或更低温度的设备通常被称为制冷机。。

虽然有几种类型的制冷机，但大多数都是在普通工艺的某些变体上运行的。气体通常通过一个封闭循环进行循环，以吸收装置内部的热量并将其转移到外部环境。这种气体可能是氢、氦或其他气体或气体混合物。设备冷却内部环境的能力在很大程度上取决于通过系统循环的气体的热力学性质。

这些设备中的冷却循环通常从压缩机中压缩的气体开始。当压缩气体通过热交换器时，它会从冷却器内部吸收热量，从而冷却其中的任何东西。当这种气体在热交换器中以恒定体积吸收热量时，其压力会升高。在循环的下一部分，它的体积膨胀，压力降低。最后，它返回压缩机，压缩机在整个循环中完成一个闭环，并再次开始在循环中循环。。

低温冷却器有时可能被错误地称为低温恒温器。然而，两者之间有一个微小但明显的区别。低温恒温器用于维持已经存在的低温，通常是被动的，比如绝缘。另一方面，制冷机主动将环境冷却至低温，而不仅仅是维持已经存在的环境条件。这种差异可以被认为类似于热水瓶和冰箱之间的差异。。

许多类型的制冷机都有不同的优点和特点，适用于各种各样的应用。常见类型的制冷机包括焦耳-汤姆逊制冷机、吉福-麦克马洪制冷机、斯特林制冷机、脉管制冷机和绝热退磁制冷机。虽然焦耳-汤姆逊制冷机的效率明显低于许多其他设备，但它在可靠性和低电气和机械噪声水平方面具有优势。另一方面，吉福德-麦克马洪冷却器由于活塞推动气体通过系统而产生一些振动。然而，它们确实为用户提供了灵活性，因为它们可以在任何方向上操作。。

通常会特别考虑选择在太空中使用的制冷机。在这样的应用中，通常必须高效地使用电力，而且维修成本极高，甚至是不可能的——比如去其他星球的任务。斯特林冷却器以其可靠性和效率著称，是第一个在太空中成功使用的冷却器。与斯特林冷却器相比，脉管冷却器的可靠性更高，尽管它们的效率通常稍低，但在太空中通常会选择脉管冷却器。绝热退磁制冷机也可因其卓越的效率和在零重力环境下运行的能力而选择。。

制冷机在许多领域发挥着至关重要的作用。这些应用包括医疗、汽车和航空航天应用，用于科学研究和军事行动，等等。例如，金属部件的低温硬化可以改变其物理性能，增加强度、硬度和耐磨性。用于卫星监视和导弹制导以及大气研究等领域的红外传感器通常需要低温冷却。