The development of a plasma environment that is appropriate for the study of laser‐plasma processes in laser‐fusion plasma is reported. A material (titanium) with medium atomic number (Z) was used to provide x‐ray measurements of radial and axial plasma symmetry as well as electron temperature. The electron density evolution was measured using stimulated scattering processes and odd half‐harmonic generation from probe lasers of different wavelengths. The plasmas were created by two‐sided irradiation of thin foils with 24 kJ of 351 nm laser light. When the peak electron density had decayed to about 4×1020 cm−3, the density profile was estimated to have a full width at half‐maximum of 2 mm and the electron temperature was measured to be about 3 keV using K‐shell spectroscopy. Two‐dimensional computer simulations were found to reproduce some features of both electron density and temperature evolution.

1.
W. L. Kruer, The Physics of Laser Plasma Interactions (Addison-Wesley, Redwood City, CA, 1988).
2.
B. S.
Bauer
,
R. P.
Drake
,
K. G.
Estabrook
,
R. G.
Watt
,
M. D.
Wilke
, and
S. A.
Baker
,
Phys. Rev. Lett.
74
,
3604
(
1995
).
3.
R. P.
Drake
,
H. A.
Baldis
,
R. L.
Berger
,
W. L.
Kruer
,
E. A.
Williams
,
K.
Estabrook
,
T. W.
Johnston
, and
P. E.
Young
,
Phys. Rev. Lett.
64
,
423
(
1990
).
4.
S. H.
Batha
,
D. S.
Montgomery
,
K. S.
Bradley
,
R. P.
Drake
,
K.
Estabrook
, and
B. A.
Remington
,
Phys. Rev. Lett.
66
,
2324
(
1991
).
5.
S. H.
Batha
,
H. A.
Baldis
,
K. S.
Bradley
,
R. P.
Drake
,
K.
Estabrook
,
T. W.
Johnston
, and
D. S.
Montgomery
,
Phys. Rev. Lett.
70
,
802
(
1993
).
6.
S. H.
Batha
,
H. A.
Baldis
,
K. S.
Bradley
,
R. P.
Drake
,
K.
Estabrook
,
T. W.
Johnston
,
D. S.
Montgomery
, and
R. J.
Procassini
,
Phys. Fluids B
5
,
2596
(
1993
).
7.
D. S.
Montgomery
,
O. L.
Landen
,
R. P.
Drake
,
K. G.
Estabrook
,
H. A.
Baldis
,
S. H.
Batha
,
K. S.
Bradley
, and
R. J.
Procassini
,
Phys. Rev. Lett.
73
,
2055
(
1994
).
8.
R. P.
Drake
,
P. E.
Young
,
E. A.
Williams
,
E.
Estabrook
,
W. L.
Kruer
,
B. F.
Lasinski
,
C. B.
Darrow
,
H. A.
Baldis
, and
T. W.
Johnston
,
Phys. Fluids
31
,
1795
(
1988
).
9.
D.
Ress
,
L. J.
Suter
,
E. F.
Gabl
, and
B. H.
Failor
,
Phys. Fluids B
2
,
2448
(
1990
).
10.
R. P.
Drake
,
Laser Part. Beams
10
,
599
(
1992
).
11.
L. V.
Powers
,
Bull. Am. Phys. Soc.
39
,
1750
(
1994
).
12.
R. P.
Drake
,
K. S.
Bradley
,
S. H.
Batha
,
H. A.
Baldis
,
D. S.
Montgomery
,
K.
Estabrook
,
W. L.
Kruer
, and
R. J.
Procassini
,
Phys. Rev. Lett.
74
,
3157
(
1995
).
13.
E. A.
Williams
,
R. L.
Berger
,
R. P.
Drake
,
A. M.
Rubenchik
,
B. S.
Bauer
,
D. D.
Meyerhofer
,
A. C.
Gaeris
, and
T. W.
Johnson
,
Phys. Plasmas
2
,
129
(
1995
).
14.
R. P.
Drake
,
D. W.
Phillion
,
K.
Estabrook
,
R. E.
Turner
,
R. L.
Kauffman
, and
E. M.
Campbell
,
Phys. Fluids B
1
,
1089
(
1989
).
15.
S. H.
Batha
,
D. S.
Montgomery
,
R. P.
Drake
,
K.
Estabrook
, and
B. A.
Remington
,
Phys. Fluids B
3
,
2898
(
1991
).
16.
W.
Seka
,
R. S.
Craxton
,
R. E.
Bahr
,
D. L.
Brown
,
D. K.
Bradley
,
P. A.
Jaanimagi
,
B.
Yaakobi
, and
R.
Epstein
,
Phys. Fluids B
4
,
432
(
1992
).
17.
O.
Willi
,
T.
Afshar-rad
,
S.
Coe
, and
A.
Giulietti
,
Phys. Fluids B
2
,
1318
(
1990
).
18.
R. L.
Kauffman
,
L. J.
Suter
,
C. B.
Darrow
,
J. D.
Kilkenny
,
H. N.
Kornblum
,
D. S.
Montgomery
,
D. W.
Phillion
,
M. D.
Rosen
,
A. R.
Theissen
,
R. J.
Wallace
, and
F.
Ze
,
Phys. Rev. Lett.
73
,
2320
(
1994
).
19.
E. M.
Campbell
,
J. T.
Hunt
,
E. S.
Bliss
,
D. R.
Speck
, and
R. P.
Drake
,
Rev. Sci. Instrum.
57
,
2101
(
1986
).
20.
G. B.
Zimmerman
and
W. L.
Kruer
,
Comments Plasma Phys. Controlled Fusion
2
,
51
(
1975
).
21.
K. S.
Bradley
,
S. H.
Batha
,
R. P.
Drake
, and
D. S.
Montgomery
,
Rev. Sci. Instrum.
63
,
5205
(
1992
).
22.
K. S. Bradley, Ph.D. thesis, University of California, Davis, 1993.
23.
W.
Seka
,
R. W.
Bahr
,
R. W.
Short
,
A.
Simon
,
R. S.
Craxton
,
D. S.
Montgomery
, and
A. E.
Rubenchik
,
Phys. Fluids B
4
,
2232
(
1992
).
24.
L. V.
Powers
,
C. A.
Back
,
R. L.
Berger
,
L. B.
DaSilva
,
K. G.
Estabrook
,
J. A.
Harte
,
R. L.
Kauffman
,
J. A.
Koch
,
B. F.
Lasinski
,
R. W.
Lee
,
B. J.
MacGowan
,
D. S.
Montgomery
,
D. H.
Munro
,
R.
Procassini
,
P. W.
Rambo
, and
T. D.
Shepard
,
Bull. Am. Phys. Soc.
38
,
1915
(
1993
).
25.
J.
Denavit
and
D. W.
Phillion
,
Phys. Plasmas
1
,
1971
(
1994
).
26.
W.
Hsing
,
H.
Vu
,
J.
Wallace
,
B.
Wilde
,
P.
Apen
,
K.
Estabrook
,
J.
Porter
, and
L.
Ruggles
,
Bull. Am. Phys. Soc.
38
,
1915
(
1993
).
27.
B. L.
Henke
,
F. G.
Fujiwara
,
M. A.
Tester
,
C. H.
Dittmore
, and
M. A.
Palmer
,
J. Opt. Soc. Am. B
1
,
828
(
1984
).
28.
P. M. Bell, J. D. Kilkenny, G. Power, R. Bonner, and D. K. Bradley, in Ultrahigh Speed and High Speed Photography, Photonics and Videography ’89, San Diego [International Society of Optical Engineers (SPIE), Bellingham, WA 1990], p. 430.
29.
R. A.
Ellis
,
J. E.
Trebes
,
D. W.
Phillion
,
J. D.
Kilkenny
,
S. G.
Glendinning
,
J. D.
Wiedwald
, and
R. A.
Levesque
,
Rev. Sci. Instrum.
61
,
2759
(
1990
).
30.
C. B.
Darrow
,
R. P.
Drake
,
D. S.
Montgomery
,
P. E.
Young
,
K.
Estabrook
,
W. L.
Kruer
, and
T. W.
Johnston
,
Phys. Fluids B
3
,
1473
(
1991
).
31.
R. A.
London
and
M. D.
Rosen
,
Phys. Fluids
29
,
3813
(
1986
).
32.
W.
Seka
,
E. A.
Wiliams
,
R. S.
Craxton
,
L. M.
Goldman
,
R. W.
Short
, and
K.
Tanaka
,
Phys. Fluids
27
,
2181
(
1984
).
33.
R. P.
Drake
,
E. A.
Williams
,
P. E.
Young
,
K.
Estabrook
,
W. L.
Kruer
, and
D. S.
Montgomery
,
Phys. Fluids B
1
,
2217
(
1989
).
34.
K.
Estabrook
and
W. L.
Kruer
,
Phys. Fluids
26
,
1892
(
1983
).
35.
L. M.
Goldman
,
W.
Seka
,
K.
Tanaka
,
R.
Short
, and
A.
Simon
,
Can. J. Phys.
64
,
969
(
1986
).
36.
See National Technical Information Service Document No. UCRL-50021-87 (K. G. Estabrook, A. R. Thiessen, and L. J. Suter, in LLNL Laser Program Annual Report 1987, pp. 2–59, 1989). Copies may be ordered from the National Technical Information Service, Springfield, VA 22161.
37.
M. N.
Rosenbluth
,
Phys. Rev. Lett.
29
,
565
(
1972
).
38.
J. P.
Matte
,
M.
Lamoureux
,
C.
Moller
,
R. Y.
Yin
,
J.
Delettrez
,
J.
Virmont
, and
T. W.
Johnston
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
30
,
1665
(
1988
).
39.
B. A.
Hammel
,
C. J.
Keane
,
M. D.
Cable
,
D. R.
Kania
,
J. D.
Kilkenny
,
R. W.
Lee
, and
R.
Pasha
,
Phys. Rev. Lett.
70
,
1263
(
1993
).
40.
B. A.
Hammel
,
C. J.
Keane
,
D. R.
Kania
,
J. D.
Kilkenny
,
R. W.
Lee
,
R.
Pasha
,
R. E.
Turner
, and
N. D.
Delamater
,
Rev. Sci. Instrum.
63
,
5017
(
1992
).
41.
R. W.
Lee
,
B. L.
Whitten
, and
R. E.
Stout
II
,
J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer
32
,
91
(
1984
).
42.
C. J. Keane, R. W. Lee, and J. P. Grandy, in Proceedings of the 4th International Workshop on the Radiative Properties of Hot Dense Matter (World Scientific, Singapore, 1991), p. 233.
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.