脉冲管冰箱是许多需要低温的学科的关键技术。这些冰箱主导了大多数现代低温恒温器的总功耗，包括那些使用额外冷却级达到毫开尔文温度的冰箱。在最先进的商用脉冲管制冷机中，驱动压缩机和制冷机之间的声耦合是固定的，并优化为在基本温度下运行。鉴于此，来自美国国家标准与技术研究院的Ryan Snodgrass研究发现这种优化是不正确的，这会导致压缩机功耗浪费和冷却速度减慢。

文章要点：

1) 该研究证实，通过开发出分析表达式来证明声学调谐作为温度函数的必要性，并对商用脉冲管制冷机的声学进行了动态优化，研究表明冷却速度可以提高到原始值的1.7到3.5倍；

2) 此外，该研究声功率测量表明，损耗机制——而不是压缩机的容量——限制了高温下的最大冷却能力，这表明未来可以实现更快的冷却速度，同时，该研究对低温的可及性和量子计算等许多学科的研究都具有意义。

参考资料：

Snodgrass, R., Kotsubo, V., Backhaus, S. et al. Dynamic acoustic optimization of pulse tube refrigerators for rapid cooldown.  Nat. Commun.(2024).

DOI：10.1038/s41467-024-47561-5

https://doi.org/10.1038/s41467-024-47561-5