The magnetized liner inertial fusion concept [S. A. Slutz et al., Phys. Plasmas 17, 056303 (2010)] consists of a cylindrical metal liner enclosing a preheated plasma that is embedded in an axial magnetic field. Because of its diffusion into the liner, the pulsed azimuthal magnetic field may exhibit a strong magnetic shear within the liner, offering the interesting possibility of shear stabilization of the magneto-Rayleigh-Taylor (MRT) instability. Here, we use the ideal MHD model to study this effect of magnetic shear in a finite slab. It is found that magnetic shear reduces the MRT growth rate in general. The feedthrough factor is virtually independent of magnetic shear. In the limit of infinite magnetic shear, all MRT modes are stable if bu > 1, where bu is the ratio of the perturbed magnetic tension in the liner’s interior region to the acceleration during implosion.
REFERENCES
1.
R. C.
Kirtpatrick
, I. R.
Lindemuth
, and M. S.
Ward
, Fusion Technol.
27
, 201
(1995
).2.
S. A.
Slutz
, M. C.
Herrmann
, R. A.
Vesey
, A. B.
Sefkow
, D. B.
Sinars
, D. C.
Rovang
, K. J.
Peterson
, and M. E.
Cuneo
, Phys. Plasmas
17
, 056303
(2010
).3.
E. G.
Harris
, Phys. Fluids
5
, 1057
(1962
).4.
5.
S.
Chandrasekhar
, Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability
(Oxford University Press
, London, UK
, 1961
), p. 429
.6.
D. D.
Ryutov
, M. S.
Derzon
, and M. K.
Matzen
, Rev. Mod. Phys.
72
, 167
(2000
).7.
D. L.
Peterson
, R. L.
Bowers
, W.
Matuska
, K. D.
McLenithan
, G. A.
Chandler
, C.
Deeney
, M. S.
Derzon
, M. R.
Douglas
, M. K.
Matzen
, T. J.
Nash
, R. B.
Spielman
, K. W.
Struve
, W. A.
Stygar
, and N. F.
Roderick
, Phys. Plasmas
6
, 2178
(1999
).8.
D. B.
Sinars
, S. A.
Slutz
, M. C.
Herrmann
, R. D
. McBride
, M. E.
Cuneo
, K. J.
Peterson
, R. A.
Vesey
, C.
Nakhleh
, B. E.
Blue
, K.
Killebrew
, D.
Schroen
, K.
Tomlinson
, A. D.
Edens
, M. R.
Lopez
, I. C.
Smith
, J.
Shores
, V.
Bigman
, G. R.
Bennett
, B. W.
Atherton
, M.
Savage
, W. A.
Stygar
, G. T.
Leifeste
, and J. L.
Porter
, Phys. Rev. Lett.
105
, 185001
(2010
).9.
D. B.
Sinars
, S. A.
Slutz
, M. C.
Herrmann
, R. D.
McBride
, M. E.
Cuneo
, C. A.
Jennings
, J. P.
Chittenden
, A. L.
Velikovich
, K. J.
Peterson
, R. A.
Vesey
, C.
Nakhleh
, E. M.
Waisman
, B. E.
Blue
, K.
Killebrew
, D.
Schroen
, K.
Tomlinson
, A. D.
Edens
, M. R.
Lopez
, I. C.
Smith
, J.
Shores
, V.
Bigman
, G. R.
Bennett
, B. W.
Atherton
, M.
Savage
, W. A.
Stygar
, G. T.
Leifeste
, and J. L.
Porter
, Phys. Plasmas
18
, 056301
(2011
).10.
Y. Y.
Lau
, J. C.
Zier
, I. M.
Rittersdorf
, M. R.
Weis
, and R. M.
Gilgenbach
, Phys. Rev. E
83
, 006405
(2011
).11.
D. D.
Ryutov
, Phys. Plasmas
18
, 064509
(2011
).12.
J. C.
Zier
, Doctoral Dissertation, University of Michigan, Ann Arbor
(2010
).13.
Y. Y.
Lau
, J. C.
Zier
, I. M.
Rittersdorf
, M. R.
Weis
, and R. M.
Gilgenbach
, in AIP Proceedings of the Dense Z-Pinch, Biarritz, France, 2011
.14.
P. M.
Bellan
, Fundamentals of Plasma Physics
(Cambridge University Press
, 2006
), p. 349
.15.
P.
Zhang
, Y. Y.
Lau
, I. M.
Rittersdorf
, M. R.
Weis
, R. M.
Gilgenbach
, S. A.
Slutz
, D. B.
Sinars
, M. C.
Herrmann
, and M. E.
Cuneo
, Bull. Am. Phys. Soc.
(APS-DPP
, Salt Lake City, Utah
, Nov. 2011
).16.
D. L.
Book
and I. B.
Bernstein
, Phys. Fluids
22
, 79
(1979
).17.
D. L.
Book
and I. B.
Bernstein
, J. Plasma Phys.
23
, 521
(1980
).18.
S. J.
Han
and B. R.
Suydam
, Phys. Rev. A
26
, 926
(1982
).19.
J. T.
Cassibry
, R. J.
Cortez
, S. C.
Hsu
, and F. D.
Witherspoon
, Phys. Plasmas
16
, 112707
(2009
).20.
A. I.
Kleev
and A. L.
Velikovich
, Plasma Phys. Controlled Fusion
, 32
, 763
(1990
).21.
A. B.
Bud’ko
, M. A.
Liberman
, A. L.
Velikovich
, and F. S.
Felber
, Phys. Fluids B
1
, 598
(1989
).22.
P. B.
Parks
, Phys. Plasmas
15
, 062506
(2008
).23.
R.
Samulyak
, P.
Parks
, and L.
Wu
, Phys. Plasmas
17
, 092702
(2010
).24.
J. H.
Hammer
, J. L.
Eddleman
, P. T.
Springer
, M.
Tabak
, A.
Toor
, K. L.
Wong
, G. B.
Zimmerman
, C.
Deeney
, R.
Humphreys
, T. J.
Nash
, T. W. L.
Sanford
, R. B.
Spielman
, and J. S.
De Groot
, Phys. Plasmas
3
, 2063
(1996
).25.
T. W.
Hussey
, N. F.
Roderick
, and D. A.
Kloc
, J. Appl. Phys.
51
, 1452
(1980
).26.
T. W.
Hussey
, M. K.
Matzen
, and N. F.
Roderick
, J. Appl. Phys.
58
, 2677
(1986
).27.
M. A.
Liberman
, J. S.
De Groot
, A.
Toor
, and R. B.
Spielman
, Physics of High-Density Z-Pinch Plasmas
(Springer-Verlag
, New York
, 1999
).28.
B. L.
Yang
, L. F.
Wang
, W. H.
Ye
, and C.
Xue
, Phys. Plasmas
18
, 072111
(2011
).29.
S.
Atzeni
and J.
Meyer-Ter-Vehn
, The Physics of Inertial Fusion
(Oxford University Press
, New York
, 2004
), p. 253
.30.
31.
G. I.
Bell
, Los Alamos Scientific Laboratory, Report LA-1321, 1951
.32.
M. S.
Plesset
, J. Appl. Phys.
25
, 96
(1954
).33.
J. B.
Beck
, Ph.D. thesis, Purdue University
, 1996
.34.
W.
Hsing
, C. W.
Barnes
, J. B.
Beck
, N. M.
Hoffman
, D.
Galmiche
, A.
Richard
, J.
Edwards
, P.
Graham
, S.
Rothman
, and B.
Thomas
, Phys. Plasmas
4
, 1832
(1997
).35.
V. N.
Goncharov
, P. W.
McKenty
, and S.
Skupsky
, Phys. Plasmas
7
, 5118
(2000
).36.
P.
Amendt
, J. D.
Colvin
, J. D.
Ramshaw
, H. F.
Robey
, and O. L.
Landen
, Phys. Plasmas
10
, 820
(2003
).© 2012 American Institute of Physics.
2012
American Institute of Physics
You do not currently have access to this content.
