上世纪80年代后期对稀土金属化合物回热填料在低温制冷机中的应用研究取得了突破性进展，两级G-M制冷机的制冷温度从传统的10K左右降低到液氦 温度以 下，并且在4.2K下可获得1W以上的制冷量。现在，这种新型的G-M制冷机已有批量产品，可用于MRI系统。例如，日本住友重机公司推出的4K级G-M 制冷机系列，在4K时的制冷量分别为0.5w，1.0w和1.5w。压缩机为空冷或水冷，制冷机可在各种朝向下工作。制冷机的无维修工作时间 MBTF≥20000h。较之带J-T系统的低温制冷机，它具有结构简单紧凑，成本低廉等优点。它在MRI中的应用可实现液氦杜瓦的无损贮存，因而零蒸发 的MRI液氦杜瓦应运而生。
美国通用电器公司(GE)设计的零蒸发液氦杜瓦。在这个系统中，磁体沉浸在液氦中，采用一台两级制冷机，制冷机的第一级用以冷却传 导屏; 第二级用来使蒸发的氦蒸气再冷凝，消除了对装置磁体的液氦容器补充液氦的需要。这样，MRI系统一次装满液氦后就可以稳定运转很长时间，制冷机也只需日常 的维护。这种零蒸发的新产品具有下列特点：1)消除了一个80K冷屏，杜瓦系统更加紧凑;2)制造成本下降;3)液氦的损耗量最小;4)维护更容易、维修 频率更低。在液氦价格昂贵且没有熟练低温人员的地方，零蒸发设计在许多市场倍受欢迎。
(4) 采用传导冷却磁体的MRI装置
在新开发的采用传导冷却磁体的MRI系统中，使用两级低温制冷机取代液氦，承担同时冷却磁体和冷屏的任务。这样可以使传统杜瓦的双冷屏绝热结构简化为只有一 个冷屏。同时，由于去除了液氦容器和一个冷屏之后，使低温恒温器的尺寸大为减少，成本也大幅度下降，并使系统变成开式成为可能。
1993 年，GE公司制成一台0.5T的用传导冷却磁体的开式装置，如下图所示。磁体由三个Nb3Sn线圈组成，每个线圈分成两半, 被一对制冷机传导冷却到10K。用于制冷的两台G-M制冷机的冷头装于恒温器底部的一个抽空壳套中，以获得高度可靠性和易于维护，通过两台制冷机的合作， 使超导线圈保持在低于其临界温度13.5K以下的低温。
采用传导冷却的MRI装置于1994年首先由GE公司生产。这种开式磁体系统不仅消除了对液氦供运的需要，而且能减轻病人在检测中的恐惧感、施行介入疗法，在诊断的同时进行治疗。
总之，从上述MRI装置的4个典型的发展过程，清楚地看到了MRI技术与低温技术的密切关系。首先，制冷机在超导液氦杜瓦绝热腔中的应用，消除了液氮保护屏和附加液氮槽的需要。其次，这种设计只用制冷机来冷却绝热冷屏而不去冷却液氦槽，使磁体对制冷机的故障不敏感，导致系统的高度可靠性。成为MRI装置产品走向市场的里程碑。
4K级G-M制冷机的突破性进展，导致MRI实现了超导液氦杜瓦零蒸发的梦想。采用双制冷机传导冷却MRI，不仅消除了液氦的需要，使装置的尺寸和重量大幅度减小，而且可使磁体设计成开式系统，可采用介入疗法，受到用户欢迎。
MRI装置今后的进一步发展仍然在很大程度上与制冷机相关，例如，G-M制冷机成本的下降和寿命的提高，脉管制冷机的稳定性的提高和应用，都将会对MRI医疗设备的新发展带来新动力。
二、无液氦超导磁体研发
中国科学院电工研究所研制成功具有10T高磁场、100mm孔径可以长期运行的无液氦超导磁体系统。该系统已于09年通过中国计量科学院的现场测试，可供长期稳定运行。
普通的高磁场超导磁体需要在液氦环境下运行，但是日益高涨的液氦价格使得磁体运行成本高昂，繁琐复杂的液氦操作也限制了超导磁体的广泛应用。研究和发展新型 的超导磁体系统以消除对于液氦的依赖和节省运行成本具有重要的意义。中科院电工所王秋良研究组，长期致力于具有特种功能和结构的复杂磁场分布的高磁场超导磁体科学和技术的研究。在中科院重大仪器项目和国家自然科学基金资助下，研制成功具有10T/100mm大口径的无液氦高磁场超导磁体系统，解决了一系列 关键的基础技术问题。研制成功的超导磁体可提供的最大磁场为10.3T，磁体的室温可利用孔径为100mm，运行电流为120A，超导线圈的整体温度之差 小于0.1K，磁体的最低运行温度达到3.6K。超导磁体系统实现连续运行，先后提供给中国科学院理化技术研究所、西门子(中国)有限公司、天津医科大学、深圳大学、农业科学研究院等单位进行了物理和生物医学、海水淡化等方面的科学实验研究。
