大多數光子探測器隻有在低溫下才有較高的信噪比和探測率 、較長的響應波長和較短的響應時間 ，因此 ，下麵紅外探測器廠家介紹一下節流式致冷器的原理和適用範圍 ：
根據焦耳-湯姆遜效應 ，當高壓氣體低於本身的轉換溫度並通過一個很小的孔節流膨脹變成低壓時 ，節流後的氣體就產生溫度降 。低壓回氣經逆流式熱交換器 ，預冷進行的氣體 ，，知道氣體離開節流閥被液化時為止 。節流致冷工作原理如下圖 ：
節流式致冷器也稱焦耳-湯姆遜致冷器 ，分開循環和閉循環兩種 。開式由高壓鋼瓶進氣 ，並把回氣放空 。閉式是由壓縮機供給高壓進氣 ，低壓回氣再送至壓縮機形成閉合係統 。開式隻適合短時間使用 ，如導引頭紅外探測器致冷 。
節流式致冷器可以使一級的（使用一種氣體） ，也可以是雙級的（使用兩種氣體） 。用室溫氮氣作工質的一級節流致冷器可達77K低溫 。用第一級氮氣節流後的冷量冷卻第二級的進氣-氖氣的雙級節流致冷器可達30K低溫 。