，同时各种类型回热式制冷机的实验研究不断取得进展，其中包括斯特林制冷机、VM制冷机、GM制冷机、索尔文制冷机、脉冲管制冷机等。在众多类型制冷机中，斯特林制冷机在航天领域，特别是红外遥感方面，得到了最广泛的应用，近年来脉冲管制冷机的研究取得了突破，国内产品已经有了在轨飞行经历。311斯特林制冷技术在气体制冷循环中，由两个等容过程连接两个等温过程构成的循环称之为斯特林循环；由两个定压过程连接两个等温过程称之为埃里克森循环。相对而言，埃里克森循环制冷机采用配气阀门控制流率，增大了系统的复杂性，从而增大了磨损和噪音，降低了效率和运行寿命。斯特林制冷机之所以能够在航天领域得到应用，主要得益于其长寿命、高可靠、低噪声、体积小、重量轻、发射环境适应性好等优点。如图1（a）所示斯特林制冷机由回热器R、冷却器A、冷却器C及两个活塞和两个气缸组成。从图1（b）、（c）中的状态1开始，压缩活塞和膨胀活塞均处于右止点。气缸内有一定量的气体，压力为P1，容积为V1，循环所经历的过程如下：
f等温压缩过程1－2：压缩活塞向左移动而膨胀活塞不动。气体被等温压缩，压缩热经冷却器A传出，温度保持恒值Ta，压力升高到P2，容积减小到V2。定容放热过程2－3：两个活塞同时向左移动，气体的容积保持不变，即V3V2，直至活塞到达左止点。当气体通过回热器R时，将热量传给填料，因而温度由Ta降低到Tc0，同时压力由P2降低到P3。等温膨胀过程3－4：压缩活塞停止在左止点，膨胀活塞继续向左移动直至左止点，温度为Tc0的气体进行等温膨胀，通过冷量换热器C从低温热源（冷却对象）吸收一定的热量Qc0（循环制冷量）。容积增大到V4而压力降低到P4。定容吸热过程4－1：两个活塞同时向右移动直至右止点，气体容积保持不变V4V1回到起始位置。当温度为Tc0的气体流经时从回热器R填料吸热，温度升高到T1，同时压力增加到P1。4－1过程，气体吸收的热量等于2－3过程气体所放出的热量。图1（c）示出了理想的斯特林制冷循环的pV图和Ts图。
制冷机在工作时压缩机及排出器活塞和曲轴产生振动和噪声，如何降低振动是重要的研究方向。为此，研究者开发出了分置式制冷机，即：将压缩机和排除器完全独立的分开安置，在两者之间通过细管连接，这样可以减小压缩机的振动对被冷却的器件的影响，现在红外遥感领域应用的制冷机大多采用此种结构形式。312脉冲管制冷技术采用分置式结构的斯特林制冷机减小了振动，但r