Experiments have been performed on a nominal 100 ns rise time, MegaAmpere (MA)-class linear transformer driver to explore the magneto-Rayleigh-Taylor (MRT) instability in planar geometry. Plasma loads consisted of ablated 400 nm-thick, 1 cm-wide aluminum foils located between two parallel-plate return-current electrodes. Plasma acceleration was adjusted by offsetting the position of the foil (cathode) between the anode plates. Diagnostics included double-pulse, sub-ns laser shadowgraphy, and machine current B-dot loops. Experimental growth rates for MRT on both sides of the ablated aluminum plasma slab were comparable for centered-foils. The MRT growth rate was fastest (98 ns e-folding time) for the foil-offset case where there was a larger magnetic field to accelerate the plasma. Other cases showed slower growth rates with e-folding times of about ∼106 ns. An interpretation of the experimental data in terms of an analytic MRT model is attempted.

1.
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
).
2.
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
).
3.
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
).
4.
R. C.
Kirkpatrick
,
I. R.
Lindemuth
, and
M. S.
Ward
,
Fusion Technol.
27
,
201
(
1995
);
I. R.
Lindemuth
and
R. C.
Kirkpatrick
,
Nucl. Fusion
23
,
263
(
1983
).
5.
R. E.
Sieman
,
I. R.
Lindemuth
, and
K. F.
Schoenberg
,
Comments Plasma Phys. Controlled Fusion
18
,
363
(
1999
). Available at http://fusionenergy.lanl.gov/Documents/MTF/Why_MTF/Why-MTF-Comments.html.
6.
I. R.
Lindemuth
,
R. E.
Reinovsky
,
R. E.
Chrien
,
J. M.
Christian
,
C. A.
Ekdahl
,
J. H.
Goforth
,
R. C.
Haight
,
G.
Idzorek
,
N. S.
King
,
R. C.
Kirkpatrick
,
R. E.
Larson
,
G. L.
Morgan
,
B. W.
Olinger
,
H.
Oona
,
P. T.
Sheehey
,
J. S.
Shlachter
,
R. C.
Smith
,
L. R.
Veeser
,
B. J.
Warthen
,
S. M.
Younger
,
V. K.
Chernyshev
,
V. N.
Mokhov
,
A. N.
Demin
,
Y. N.
Dolin
,
S. F.
Garanin
,
V. A.
Ivanov
,
V. P.
Korchagin
,
O. D.
Mikhailov
,
I. V.
Morozov
,
S. V.
Pak
,
E. S.
Pavlovskii
,
N. Y.
Seleznev
,
A. N.
Skobelev
,
G. I.
Volkov
, and
V. A.
Yakubov
,
Phys. Rev. Lett.
75
,
1953
(
1995
).
7.
T.
Intrator
,
M.
Taccetti
,
D. A.
Clark
,
J. H.
Degnan
,
D.
Gale
,
S.
Coffey
,
J.
Garcia
,
P.
Rodriguez
,
W.
Sommars
,
B.
Marshall
,
F.
Wysocki
,
R.
Siemon
,
R.
Faehl
,
K.
Forman
,
R.
Bartlett
,
T.
Cavazos
,
R. J.
Faehl
,
K.
Forman
,
M. H.
Frese
,
D.
Fulton
,
J. C.
Gueits
,
T. W.
Hussey
,
R.
Kirkpatrick
,
G. F.
Kiuttu
,
F. M.
Lehr
,
J. D.
Letterio
,
I.
Lindemuth
,
W.
McCullough
,
R.
Moses
,
R. E.
Peterkin
,
R. E.
Reinovsky
,
N. F.
Roderick
,
E. L.
Ruden
,
K. F.
Schoenberg
,
D.
Scudder
,
J.
Shlachter
, and
G. A.
Wurden
,
Nucl. Fusion
42
,
211
(
2002
).
8.
T.
Intrator
,
S. Y.
Zhang
,
J. H.
Degnan
,
I.
Furno
,
C.
Grabowski
,
S. C.
Hsu
,
E. L.
Ruden
,
P. G.
Sanchez
,
J. M.
Taccetti
,
M.
Tuszewski
,
W. J.
Waganaar
, and
G. A.
Wurden
,
Phys. Plasmas
11
,
2580
(
2004
).
9.
E. G.
Harris
,
Phys. Fluids
5
,
1057
(
1962
).
10.
M.
Kruskal
and
M.
Schwarzschild
,
Proc. R. Soc. London, Ser. A
223
,
348
(
1954
).
11.
S.
Chandrasekhar
,
Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability
(
Oxford University Press
,
London
,
1961
).
12.
D. D.
Ryutov
,
M. S.
Derzon
, and
M. K.
Matzen
,
Rev. Mod. Phys.
72
,
167
(
2000
).
13.
Y. Y.
Lau
,
J. C.
Zier
,
I. M.
Rittersdorf
,
M. R.
Weis
, and
R. M.
Gilgenbach
,
Phys. Rev. E
83
,
066405
(
2011
).
14.
Y. Y.
Lau
,
R. M.
Gilgenbach
,
J. C.
Zier
,
D.
Chalenski
,
D. M.
French
,
M. R.
Gomez
,
S. G.
Patel
,
I. M.
Rittersdorf
,
A.
Steiner
,
M. R.
Weis
,
P.
Zhang
,
M.
Mazarakis
,
M. E.
Cuneo
, and
M.
Lopez
, in
AIP Proceedings of the Dense Z-Pinch
(
Biarritz
,
France
) (in press).
15.
J. C.
Zier
, Ph.D. dissertation,
University of Michigan
, Ann Arbor,
2010
.
16.
R. M.
Gilgenbach
,
M. R.
Gomez
,
J.
Zier
,
W. W.
Tang
,
D.
French
,
Y. Y.
Lau
,
M. G.
Mazarakis
,
M. E.
Cuneo
,
M. D.
Johnson
,
B. V.
Oliver
,
T. A.
Mehlhorn
,
A. A.
Kim
, and
V. A.
Sinebryukhov
, “
MAIZE: A 1 MA LTD-driven Z-pinch at The University of Michigan
,” in
7th International Conference on Dense Z-pinches
(
Alexandria
,
Virginia
,
2008
).
17.
E.
Yu
and
K.
Peterson
, private communication (2011).
18.
M.
Hu
and
B. R.
Kusse
,
Phys. Plasmas
12
,
102701
(
2005
).
19.
S. N.
Bland
,
S. V.
Lebedev
,
J. P.
Chittenden
,
D. J.
Ampleford
, and
G.
Tang
,
Phys. Plasmas
11
,
4911
(
2004
).
You do not currently have access to this content.