稀釋制冰機（dilutionrefrigerator） 1951年H.London提出可以用超流4He稀釋3He的方法制冰的理論。到1965年P.Das等人根據這一理論制成了3He-4He稀釋制冰機，目前已達到2mK的低溫。它可以長時間地維持毫K范圍的溫度，有較大的冷卻能力，已成為獲得毫K溫度的最重要的手段和設備。

3He，4He的混合液在0.86K以上時，液3He可以以任何比例溶解在液4He中，但是當混合溶液的溫度降到0.86K以下時，混合液則分離成兩相，其中含3He多的相稱為濃縮相，而含3He少的相稱為稀釋相。在低于0.86K的任一溫度都對應于一定的3He含量的稀釋相和濃縮相，并達到相平衡。當從稀釋相中取走3He原子時，為了保持兩相的平衡，則由濃縮相中的3He通過相界面進入稀釋相以補充被移去的3He原子。可以計算得3He在稀釋相中的焓和熵比在濃縮相中要大得多。所以這種稀釋過程需要吸熱，利用這個吸熱現象制成了稀釋制冰機。

從稀釋制冰機的結構圖來看，包含相界面的室稱做混合室，3He原子從濃縮相經過相界面進入稀釋相要吸熱而制冰，使溫度降低。包含稀釋相的自由表面的室稱為蒸餾室，溫度維持在0.6～0.7K。此時3He的飽和蒸氣壓遠高于4He的飽和蒸氣壓，可以用抽氣機抽走，這時濃縮相中的3He原子就不斷地通過相界面進入稀釋相，抽走的3He經過冷凝再補充到濃縮相中形成循環，使制冰機不斷地運行。

1、制冰機應安裝在遠離熱源，無太陽直接照射，通風良好之處，環境溫度不應超過攝氏35℃，以防止環境溫度過高導致冷凝器散熱不良，影響制冰效果。安裝制冰機的地面應堅實平整，制冰機必須保持水平，否則會導致不脫冰及運行時產生噪音。

2、制冰要機背部和左右側面間隙不小于30cm，頂部間隙不小于60cm。

3、制冰機應使用獨立電源，專線供電并配有熔斷器及漏電保護開關，而且要可靠接地。

4、制冰機用水要符合國家飲用水標準，并加裝水過濾裝置，過濾水中雜質，以免堵塞水管，污染水槽和冰模。并影響制冰性能。

5、清洗制冰機時應關掉電源，嚴禁用水管直接對準機身沖洗，應用中性洗滌劑擦洗，嚴禁用酸性、堿性等腐蝕性溶劑清洗。

6、制冰機必須兩個月旋開進水軟管管頭，清洗進水閥濾網，避免水中砂泥雜質堵塞進水口，而引起進水量變小，導致不制冰。

7、制冰機必須每二個月清掃冷凝器表面灰塵，冷凝散熱不良會引起壓縮機部件損壞。清掃時，使用吸塵器、小毛刷等清洗冷凝表面油塵，不能使用尖銳金屬工具清掃，以免損壞冷凝器。

8、制冰機的水管、水槽、儲冰箱及保護膠片要每兩個月清洗一次。

9、制冰機不使用時，應清洗干凈，并用電吹風吹干冰模及箱內水分，放在無腐蝕氣體及通風干燥的地方，避免露天存放。

可使用清水稀釋，稀釋量最多為10﹪（體積比），深色漆無須稀釋。