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随着空间科学的发展，微重力基础物理、空间天文、空间环境与空间物理、地球科学、空间应用新技术和深空探测等学科对于极低温温度有着越来越广泛的需求，从而对极低温制冷技术的研究也成为必须攻克的空间基础技术。 深空探测是以航天器、空间站等为平台，对地球以外的宇宙天体及远离地球的空间进行探测的活动。当前主要的探测对象是月球，利用空间探测器也只能对火星、金星和木星等少数天体进行探测。而宇宙是个极低温的环境(约3K)，要对深空进行观测，提高探测器的灵敏度和整个系统的热稳定性，设备的温度需要达到1K以下的极低温温度。极低温制冷也是空间站凝聚态物理、微重力物理等相关研究的关键技术。如国际空间站研究氦3-氦4的三临界指数问题，就需要一个0.9K的极低温环境。 20世纪80年代末出现的吸附制冷具有长寿命、无运动部件、无振动、可靠性高、无电磁干扰等优点，采用不同的工质可以实现制冷温度涵盖几百mK到室温的温度区间，吸附床可以远离冷端易于布置。因而吸附式制冷机越来越受到空间及航天技术应用的青睐。目前极低温吸附制冷技术主要集中于美国、法国等国家，国内对于吸附式制冷的研究几乎为空白，无法满足国内正在发展的空间探测需求，为弥补中国在空间极低温制冷领域的缺失，本文主要研究内容及结论如下: 1建立极低温吸附的理论分析与吸附模型 对吸附制冷机工作过程中的超流氦物性、小孔的超流动限制、多孔材料的吸附特性等进行了理论分析，在此基础上，建立了极低温温区的吸附模型，为极低温吸附制冷机的设计与实验奠定了基础。 2气隙式热开关技术研究 分析了热开关的设计参数和材料性能等对气隙式热开关的影响，建立了热开关的计算模型和设计方法，并通过实验验证了模型计算的可行性，对于进一步开展低温领域热开关的设计与应用有着重要意义。在此基础上设计了数套用于极低温吸附的热开关。 3吸附床及吸附泵的活性炭吸附特性研究 活性炭的吸附特性是吸附制冷技术研究的重要内容，针对实验所用的活性炭，通过设计实验分析了其吸附特性，确定了相应的Dubinin方程的参数，揭示了影响其吸附性能的重要因素，为极低温吸附制冷机关键部件吸附床的设计奠定了基础。 4极低温吸附制冷机整机设计与实验 确定了吸附床、蒸发器、泵管等吸附制冷机部件的计算设计方法，以此为基础，设计了一套可用于极低温温区的吸附式制冷机，通过实验测试了其性能，分析了整机目前的运行状态和改进方向，并与理论模型进行了对比。