液氦温区脉管制冷机，利用高低压气体在密闭脉管内的充放气过程来实现液氦温区制冷效果，是脉管制冷机（PTR）技术发展的重要方向之一。
　　20世纪60年代，脉管制冷概念最先由美国科学家提出。由于具有结构简单、体积小、低温制冷效率高、振动小、电磁干扰小、可靠性高、环保性好、使用寿命长等优点，脉管制冷机研发制造受到重视。现阶段，脉管制冷机被广泛应用在医疗、通信、工业、航天、军工、科研等领域，2023年全球市场规模约为3.1亿美元，预计发展到2029年将达到4.2亿美元。
　　脉管制冷机的制冷温度范围在液氮温区（临界温度77K）时，工作效率高，经济性优势明显。随着科技进步，工作在液氦温区（临界温度4.2K）的高端仪器设备研制与应用需求不断上升，脉管制冷机制冷温度范围需要向液氦温区拓展。凭借冷端无运动部件、振动低、可靠性高的优势，液氦温区脉管制冷机研制受到关注。
　　在海外市场中，液氦温区脉管制冷机成为低温工程研究热点，相关研究机构与企业逐渐增多。德国吉森大学是代表性液氦温区脉管制冷机研究机构，已经取得了多项研究成果；美国Cryomech公司已经开发出全球首台商用4.2K液氦温区脉管制冷机。
　　液氦，由氦气液化得到，是重要冷却介质，可实现mK级超低温工作条件，但其制备难度大、价格高。氦气主要提取自高氦天然气，我国天然气资源储量少，其中能够提取氦气的高氦天然气储量极为稀有，而我国市场对液氦需求持续上升，因此开发液氦温区制冷机重要性极为突出，液氦温区脉管制冷机拥有发展机遇。
　　液氦温区可支持低温超导体运行。低温超导体可以广泛应用在医疗、电力、储能、航天、军工、科研等领域。目前我国是全球少数几个能够量产低温超导材料的国家，由于液氦供应紧张、价格高，低温超导体应用受到一定限制。仅从低温超导领域来看，液氦温区脉管制冷机在我国开发应用价值大。
　　我国科技部发布的2023年度国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项中，提出开发液氦温区低振动大冷量脉管制冷机，实现在无液氦低温强磁场综合物性测量仪、稀释制冷机和低温扫描隧道显微镜等仪器的应用。这将推动我国液氦温区脉管制冷机研制速度加快。