采用5台1．5W／4．2KG—M制冷机（日本住友RDK415D）并联研制出了1台方便实验室使用的小型氦液化装置，并为其建立了性能测量实验台。实验结果表明：液氦温度为4．17K（饱和压力为96kPa）时，氦液化率为74L／d；液氦温度为4．42K（饱和压力为121kPa）时，液化率为116L／d，经拟合，在4．2K（饱和压力为100kPa）时液化率为83L／d，并且通过100小时以上的连续运行，说明该氦液化装置自循环性能良好。通过实验发现：实测氦液化率远大于制冷机冷头制冷量对应的计算氦液化率。分析认为：G—M制冷机气缸壁对氦气预冷是提高实际氦液化率的主要因素。

为了提高10 K温区双级G-M制冷机的性能及运行稳定性,设计了一套迷宫式密封活塞,其中活塞和汽缸均采用不锈钢材料,以保证低温下两者具有相同的收缩率.通过实验,对比分析了传统活塞环密封与迷宫式活塞密封对制冷机性能,以及活塞材料和充气压力对迷宫式活塞密封性能的影响.结果表明：当采用不锈钢材料的迷宫式活塞时,其在低温下的密封性能更佳,有利于提高制冷机的制冷量;系统的充气压力对密封性能影响较小,但较高的充气压力可以获得更大的制冷量.