AbstractThe cryogenic targets of the Laser Megajoule Facility (LMJ) are hollow spheres. Their internal wall is covered by a solid cryogenic fuel layer. These spheres are filled by permeation through the material. The filling procedure is optimized at room temperature or more (350 K) due to the fact that the permeation coefficient is increases with temperature. At filling temperature, the required pressure is between 1000 and 1300 bar. A difficulty is to prevent the buckling of the shell under the outer pressure during the filling procedure. So the rate of increase in pressure must be limited. A cryogenic compressor has been built to meet this purpose. The pressure delivered by the compressor is governed by the temperature of the (double) condensing cell that has an overall capacity of 90 cc of liquid or ice. To resist the high level of pressure, each condensing cell, made out of stainless steel, consists of an annular shape with numerous small diameter (5 mm) cylindrical bores. An electron-beam-welded cover collects the bores to a tube in connection with HP circuit. An inner/outer copper jacket is hard soldered on the cells for thermal homogeneity. Cooling to 15 or 20 K may be provided either by a Gifford–MacMahon cryorefrigerator or by a liquid helium flow. The beginning of the cool-down is boosted by a liquid nitrogen forced-flow. The complete cool-down time from 300 to 10 K may be decreased to 4 h. To achieve the maximal pressure, the condensing cells may be warmed up to 300 K by means of a accurately driven 600 W heater. This heater may be controlled either by temperature (15–25 K) or by pressure (25–300 K). Depending on the volume to be filled, the total duration of pressure ramping is in the range of 3–4 to 48 h (or more if needed). The increase of pressure versus time may be linear or have another shape. A computer program can control this slope in the range of approximately 0.1–2 bar/min for a 270 cc receiver volume.
抄録レーザー・メガジュール施設（LMJ）の極低温ターゲットは中空球体である。その内壁は固体の極低温燃料層で覆われている。これらの球体は材料を通した透過によって充填される。充填手順は、透過係数が温度とともに増加するという事実により、室温またはそれ以上（350 K）で最適化される。充填温度において、必要な圧力は1000〜1300 barの間である。困難な点の一つは、充填手順中に外圧によるシェルの座屈を防ぐことである。そのため、圧力の上昇速度は制限されなければならない。この目的を達成するために極低温コンプレッサーが製作された。コンプレッサーによって供給される圧力は、液体または氷の総容量が90 ccである（二重の）凝縮セルの温度によって制御される。高レベルの圧力に耐えるため、ステンレス鋼製の各凝縮セルは、多数の小径（5 mm）円筒ボアを有する環状形状で構成されている。電子ビーム溶接されたカバーが、ボアを高圧回路に接続されたチューブに集約する。熱的均一性のために、内側/外側の銅ジャケットがセルに硬ろう付けされている。15 Kまたは20 Kへの冷却は、Gifford–MacMahon極低温冷凍機または液体ヘリウム流のいずれかによって供給され得る。冷却開始時は液体窒素の強制流によって促進される。300 Kから10 Kまでの完全な冷却時間は4時間に短縮され得る。最大圧力を達成するために、凝縮セルは正確に駆動される600 Wヒーターによって300 Kまで加温され得る。このヒーターは温度（15〜25 K）または圧力（25〜300 K）のいずれかによって制御され得る。充填される体積に応じて、圧力ランプの総持続時間は3〜4時間から48時間（または必要に応じてそれ以上）の範囲である。圧力の時間に対する増加は線形または別の形状であり得る。コンピュータプログラムが、270 ccのレシーバー容積に対して約0.1〜2 bar/minの範囲でこの傾きを制御できる。