自小孔型脈管制冷機出現(xiàn)以來，其實際應(yīng)用便成為了可能，隨后所有的理論實驗工作都是圍繞如何提高制冷效率進(jìn)行的，其中雙向進(jìn)氣、多路旁通、長頸管等的提出是主線，同時還進(jìn)行的工作也有很多，出現(xiàn)了一些很有價值的方案。1988年，日本的Matsub-ara提出了雙活塞(移動活塞)型脈管制冷機的構(gòu)想，認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)可以回收膨脹功，降低小孔的不可逆損失，從而提高制冷性能。但由于增加了一個膨脹活塞，降低了脈沖管制冷機的可靠性，該結(jié)構(gòu)實際上是斯特林制冷機的一種變形。1993年，日本Matsub-ara為取代小孔和氣庫等不可逆部件，提出了四閥式脈管制冷機。四個閥門的開啟時序可任意調(diào)節(jié)。1996年，朱紹緯等在仔細(xì)分析G-M型脈管制冷機之后提出了在脈管熱端設(shè)置兩個或多個主動氣庫的方案，以提高制冷機的效率。1998年，Yuan等認(rèn)為四閥脈沖管還不足以使脈管冷端的等效p-V圖形狀達(dá)到最佳，而主動氣庫型脈管又需要多個氣庫，他們提出了一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)—五閥型脈管制冷機。
此外日本學(xué)者還提出所謂內(nèi)調(diào)相脈管制冷機，兩個相對獨立的脈管制冷機反相工作，兩個脈管的熱端通過可調(diào)閥門或電磁閥相連，互相調(diào)節(jié)相位。利用相似的原理，美國把脈管制冷機用在了極低溫的情況，稱之為超流氦小孔脈管制冷機，熱端1. 0K時，冷頭降至0.64K。
