Study of a pulse tube cooler providing 5 W of cooling power at 80 Kelvin

A prototype providing 5.2 W at 80 Kelvin with 200 W of electrical input power have been designed and testedLes cryoréfrigérateurs de type tube à gaz pulsé, conçus sans pièce mobile à froid, présentent une fiabilité excellente et peu de vibrations induites. Ce travail de thèse visait a améliorer leur conception pour obtenir des rendements permettant l'industrialisation de cette technologie. Les capillaires, qui permettent un contrôle passif de la relation entre débit et oscillations de pressions, ont été étudiés en détail et les limites de leur utilisation ont été montrées. L'analyse des conditions de résonance de l'oscillateur a permis d'évaluer l'importance de son adéquation avec la partie froide pour améliorer son rendement électrique. Lors des essais de dimensionnement, les pertes associées au régénérateur et au tube ont été estimées. Ces études ont conduit à la conception d'un prototype permettant d'extraire une puissance froide de 5. 2 Watt à 80 Kelvin avec 200 Watt de puissance électrique