大多数光子探测器只有在低温下才有较高的信噪比和探测率、较长的响应波长和较短的响应时间，因此，下面红外探测器厂家介绍一下节流式致冷器的原理和适用范围：
根据焦耳-汤姆逊效应，当高压气体低于本身的转换温度并通过一个很小的孔节流膨胀变成低压时，节流后的气体就产生温度降。低压回气经逆流式热交换器，预冷进行的气体，，知道气体离开节流阀被液化时为止。节流致冷工作原理如下图：
节流式致冷器也称焦耳-汤姆逊致冷器，分开循环和闭循环两种。开式由高压钢瓶进气，并把回气放空。闭式是由压缩机供给高压进气，低压回气再送至压缩机形成闭合系统。开式只适合短时间使用，如导引头红外探测器致冷。
节流式致冷器可以使一级的（使用一种气体），也可以是双级的（使用两种气体）。用室温氮气作工质的一级节流致冷器可达77K低温。用第一级氮气节流后的冷量冷却第二级的进气-氖气的双级节流致冷器可达30K低温。