Ⅰ（圧縮）：
| 圧縮ピストンが右に移動し，作動気体（主にヘリウム）を圧縮する．このときの発生した圧縮熱は，シリ
ンダ周囲に配した冷却水で除去される．
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Ⅱ（予冷）：
| 圧縮ピストンと膨張機ピストンが容積を保ったまま右に動き，圧縮ガスは蓄冷器を通ることで高圧のまま
冷却される．
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Ⅲ（膨張）：
| 圧縮ガスは膨張ピストンを右に動かすことで膨張仕事を行い，その結果，作動気体の温度は下がり，シリ
ンダ周囲から熱を奪う． |
Ⅳ（昇温）：
| 圧縮ピストンと膨張ピストンが連動して左に動き，蓄冷器を通ることで蓄冷器を冷却しガス温度は上昇し，
1サイクルを終了する． |