We investigate yield degradation due to applied low mode P2 and P4 asymmetries in layered inertial confinement fusion implosions. This study has been performed with a large database of >600 2D simulations. We show that low mode radiation induced drive asymmetries can result in significant deviation between the core hot spot shape and the fuel ρR shape at peak compression. In addition, we show that significant residual kinetic energy at peak compression can be induced by these low mode asymmetries. We have developed a metric, which is a function of the hot spot shape, fuel ρR shape, and residual kinetic energy at peak compression, that is well correlated to yield degradation due to low mode shape perturbations. It is shown that the ρR shape and residual kinetic energy cannot, in general, be recovered by inducing counter asymmetries to make the hot core emission symmetric. In addition, we show that the yield degradation due to low mode asymmetries is well correlated to measurements of time dependent shape throughout the entire implosion, including early time shock symmetry and inflight fuel symmetry.

1.
J. D.
Lindl
,
Inertial Confinement Fusion
(
Springer-Verlag
,
New York
,
1998
), Chap. 4.
2.
W. L.
Kruer
,
S. C.
Wilks
,
B. B.
Afeyan
, and
R. K.
Kirkwood
,
Phys. Plasmas
3
,
382
(
1996
).
3.
P.
Michel
,
L.
Divol
,
E. A.
Williams
,
S.
Weber
,
C. A.
Thomas
,
D. A.
Callahan
,
S. W.
Haan
,
J. D.
Salmonson
,
S.
Dixit
,
D. E.
Hinkel
,
M. J.
Edwards
,
B. J.
MacGowan
,
J. D.
Lindl
,
S. H.
Glenzer
, and
L. J.
Suter
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
025004
(
2009
).
4.
P.
Michel
,
S. H.
Glenzer
,
L.
Divol
,
D. K.
Bradley
,
D.
Callahan
,
S.
Dixit
,
S.
Glenn
,
D.
Hinkel
,
R. K.
Kirkwood
,
J. L.
Kline
,
W. L.
Kruer
,
G. A.
Kyrala
,
S.
LePape
,
N. B.
Meezan
,
R.
Town
,
K.
Widmann
,
E. A.
Williams
,
B. J.
MacGowan
,
J.
Lindl
, and
L. J.
Suter
,
Phys. Plasmas
17
,
056305
(
2010
).
5.
S. H.
Glenzer
,
B. J.
MacGowan
,
P.
Michel
,
N. B.
Meezan
,
L. J.
Suter
,
S. N.
Dixit
,
J. L.
Kline
,
G. A.
Kyrala
,
D. K.
Bradley
,
D. A.
Callahan
,
E. L.
Dewald
,
L.
Divol
,
E.
Dzenitis
,
M. J.
Edwards
,
A. V.
Hamza
,
C. A.
Haynam
,
D. E.
Hinkel
,
D. H.
Kalantar
,
J. D.
Kilkenny
,
O. L.
Landen
,
J. D.
Lindl
,
S.
LePape
,
J. D.
Moody
,
A.
Nikroo
,
T.
Parham
,
M. B.
Schneider
,
R. P. J.
Town
,
P.
Wegner
,
K.
Widmann
,
P.
Whitman
,
B. K. F.
Young
,
B.
Van Wonterghem
,
L. J.
Atherton
, and
E. I.
Moses
,
Science
327
,
1228
(
2010
).
6.
E.
Moses
,
R.
Boyd
,
B.
Remington
,
C.
Keane
, and
R.
Al-Ayat
,
Phys. Plasmas
16
,
041006
(
2009
).
7.
S. W.
Haan
,
J. D.
Lindl
,
D. A.
Callahan
,
D. S.
Clark
,
J. D.
Salmonson
,
B. A.
Hammel
,
L. J.
Atherton
,
R. C.
Cook
,
M. J.
Edwards
,
S.
Glenzer
,
A. V.
Hamza
,
S. P.
Hatchett
,
M. C.
Herrmann
,
D. E.
Hinkel
,
D. D.
Ho
,
H.
Huang
,
O. S.
Jones
,
J.
Kline
,
G.
Kyrala
,
O. L.
Landen
,
B. J.
MacGowan
,
M. M.
Marinak
,
D. D.
Meyerhofer
,
J. L.
Milovich
,
K. A.
Moreno
,
E. I.
Moses
,
D. H.
Munro
,
A.
Nikroo
,
R. E.
Olson
,
K.
Peterson
,
S. M.
Pollaine
,
J. E.
Ralph
,
H. F.
Robey
,
B. K.
Spears
,
P. T.
Springer
,
L. J.
Suter
,
C. A.
Thomas
,
R. P.
Town
,
R.
Vesey
,
S. V.
Weber
,
H. L.
Wilkens
, and
D. C.
Wilson
,
Phys. Plasmas
18
,
051001
(
2011
).
8.
O. L.
Landen
,
J.
Edwards
,
S. W.
Haan
,
H. F.
Robey
,
J.
Milovich
,
B. K.
Spears
,
S. V.
Weber
,
D. S.
Clark
,
J. D.
Lindl
,
B. J.
MacGowan
,
E. I.
Moses
,
J.
Atherton
,
P. A.
Amendt
,
T. R.
Boehly
,
D. K.
Bradley
,
D. G.
Braun
,
D. A.
Callahan
,
P. M.
Celliers
,
G. W.
Collins
,
E. L.
Dewald
,
L.
Divol
,
J. A.
Frenje
,
S. H.
Glenzer
,
A.
Hamza
,
B. A.
Hammel
,
D. G.
Hicks
,
N.
Hoffman
,
N.
Izumi
,
O. S.
Jones
,
J. D.
Kilkenny
,
R. K.
Kirkwood
,
J. L.
Kline
,
G. A.
Kyrala
,
M. M.
Marinak
,
N.
Meezan
,
D. D.
Meyerhofer
,
P.
Michel
,
D. H.
Munro
,
R. E.
Olson
,
A.
Nikroo
,
S. P.
Regan
,
L. J.
Suter
,
C. A.
Thomas
, and
D. C.
Wilson
,
Phys. Plasmas
18
,
051002
(
2011
).
9.
H. F.
Robey
,
T. R.
Boehly
,
P. M.
Celliers
,
J. H.
Eggert
,
D.
Hicks
,
R. F.
Smith
,
G. W.
Collins
,
M. W.
Bowers
,
K. G.
Krauter
,
P. S.
Datte
,
D. H.
Munro
,
J. L.
Milovich
,
O. S.
Jones
,
P. A.
Michel
,
C. A.
Thomas
,
R. E.
Olson
,
S.
Pollaine
,
R. P. J.
Town
,
S. W.
Haan
,
D. A.
Callahan
,
D.
Clark
,
J.
Edwards
,
J. L.
Kline
,
S.
Dixit
,
M. B.
Schneider
,
E. L.
Dewald
,
K.
Widmann
,
J. D.
Moody
,
T.
Doeppner
,
H. B.
Radousky
,
A.
Throop
,
D.
Kalantar
,
P.
DiNicola
,
A.
Nikroo
,
J. J.
Kroll
,
A. V.
Hamza
,
J. B.
Horner
,
S. D.
Bhandarkar
,
E.
Dzenitis
,
E.
Alger
,
E.
Giraldez
,
C.
Castro
,
K.
Moreno
,
C.
Haynam
,
K. N.
LaFortune
,
C.
Widmayer
,
M.
Shaw
,
K.
Jancaitis
,
T.
Parham
,
D. M.
Holunga
,
C. F.
Walters
,
B.
Haid
,
E. R.
Mapoles
,
J.
Sater
,
C. R.
Gibson
,
T.
Malsbury
,
J.
Fair
,
D.
Trummer
,
K. R.
Coffee
,
B.
Burr
,
L. V.
Berzins
,
C.
Choate
,
S. J.
Brereton
,
S.
Azevedo
,
H.
Chandrasekaran
,
D. C.
Eder
,
N. D.
Masters
,
A. C.
Fisher
,
P. A.
Sterne
,
B. K.
Young
,
O. L.
Landen
,
B. M.
Van Wonterghem
,
B. J.
MacGowan
,
J.
Atherton
,
J. D.
Lindl
,
D. D.
Meyerhofer
, and
E.
Moses
,
Phys. Plasmas
19
,
042706
(
2012
).
10.
D. A.
Callahan
,
N. B.
Meezan
,
S. H.
Glenzer
,
A. J.
MacKinnon
,
L. R.
Benedetti
,
D. K.
Bradley
,
J. R.
Celeste
,
P. M.
Celliers
,
S. N.
Dixit
,
T.
Döppner
,
E. G.
Dzentitis
,
S.
Glenn
,
S. W.
Haan
,
C. A.
Haynam
,
D. G.
Hicks
,
D. E.
Hinkel
,
O. S.
Jones
,
O. L.
Landen
,
R. A.
London
,
A. G.
MacPhee
,
P. A.
Michel
,
J. D.
Moody
,
J. E.
Ralph
,
H. F.
Robey
,
M. D.
Rosen
,
M. B.
Schneider
,
D. J.
Strozzi
,
L. J.
Suter
,
R. P. J.
Town
,
K.
Widmann
,
E. A.
Williams
,
M. J.
Edwards
,
B. J.
MacGowan
,
J. D.
Lindl
,
L. J.
Atherton
,
G. A.
Kyrala
,
J. L.
Kline
,
R. E.
Olson
,
D.
Edgell
,
S. P.
Regan
,
A.
Nikroo
,
H.
Wilkins
,
J. D.
Kilkenny
, and
A. S.
Moore
,
Phys. Plasmas
19
,
056305
(
2012
).
11.
T.
Ma
,
P. K.
Patel
,
N.
Izumi
,
P. T.
Springer
,
M. H.
Key
,
L. J.
Atherton
,
L. R.
Benedetti
,
D. K.
Bradley
,
D. A.
Callahan
,
P. M.
Celliers
,
C. J.
Cerjan
,
D. S.
Clark
,
E. L.
Dewald
,
S. N.
Dixit
,
T.
Doeppner
,
D. H.
Edgell
,
R.
Epstein
,
S.
Glenn
,
G.
Grim
,
S. W.
Haan
,
B. A.
Hammel
,
D.
Hicks
,
W. W.
Hsing
,
O. S.
Jones
,
S. F.
Khan
,
J. D.
Kilkenny
,
J. L.
Kline
,
G. A.
Kyrala
,
O. L.
Landen
,
S.
Le Pape
,
B. J.
MacGowan
,
A. J.
Mackinnon
,
A. G.
MacPhee
,
N. B.
Meezan
,
J. D.
Moody
,
A.
Pak
,
T.
Parham
,
H.-S.
Park
,
J. E.
Ralph
,
S. P.
Regan
,
B. A.
Remington
,
H. F.
Robey
,
J. S.
Ross
,
B. K.
Spears
,
V.
Smalyuk
,
L. J.
Suter
,
R.
Tommasini
,
R. P.
Town
,
S. V.
Weber
,
J. D.
Lindl
,
M. J.
Edwards
,
S. H.
Glenzer
, and
E. I.
Moses
,
Phys. Rev. Lett.
111
,
085004
(
2013
).
12.
G. A.
Kyrala
,
J.
Kline
,
S.
Dixit
,
S.
Glenzer
,
D.
Kalantar
,
D.
Bradley
,
N.
Izumi
,
N.
Meezan
,
O.
Landen
,
D.
Callahan
,
S. V.
Weber
,
J. P.
Holder
,
S.
Glenn
,
M. J.
Edwards
,
J.
Koch
,
L. J.
Suter
,
S.
Haan
,
R. P. J.
Town
,
P.
Michel
,
O.
Jones
,
S.
Langer
,
J. D.
Moody
,
E. L.
Dewald
,
T.
Ma
,
J.
Ralph
,
A.
Hamza
,
E.
Dzenitis
, and
J.
Kilkenny
,
Phys. Plasmas
18
,
056307
(
2011
).
13.
M. J.
Edwards
,
P. K.
Patel
,
J. D.
Lindl
,
L. J.
Atherton
,
S. H.
Glenzer
,
S. W.
Haan
,
J. D.
Kilkenny
,
O. L.
Landen
,
E. I.
Moses
,
A.
Nikroo
,
R.
Petrasso
,
T. C.
Sangster
,
P. T.
Springer
,
S.
Batha
,
L. R.
Benedetti
,
L.
Bernstein
,
R.
Betti
,
D. L.
Bleuel
,
T. R.
Boehly
,
D. K.
Bradley
,
J. A.
Caggiano
,
D. A.
Callahan
,
P. M.
Celliers
,
C. J.
Cerjan
,
K. C.
Chen
,
D. S.
Clark
,
G. W.
Collins
,
E. L.
Dewald
,
L.
Divol
,
S.
Dixit
,
T.
Doeppner
,
D. H.
Edgell
,
J. E.
Fair
,
M.
Farrell
,
R. J.
Fortner
,
J.
Frenje
,
M. G.
Gatu Johnson
,
E.
Giraldez
,
V.
Yu Glebov
,
G.
Grim
,
B. A.
Hammel
,
A. V.
Hamza
,
D. R.
Harding
,
S. P.
Hatchett
,
N.
Hein
,
H. W.
Herrmann
,
D.
Hicks
,
D. E.
Hinkel
,
J. P.
Hoppe
,
W. W.
Hsing
,
N.
Izumi
,
B.
Jacoby
,
O. S.
Jones
,
D.
Kalantar
,
R.
Kauffman
,
J. L.
Kline
,
J.
Knauer
,
J. A.
Koch
,
B. J.
Kozioziemski
,
G.
Kyrala
,
K. N.
LaFortune
,
S.
Le Pape
,
R. J.
Leeper
,
R.
Lerche
,
T.
Ma
,
B. J.
MacGowan
,
A. J.
MacKinnon
,
A.
MacPhee
,
E. R.
Mapoles
,
M. M.
Marinak
,
M.
Mauldin
,
P. W.
McKenty
,
N. B.
Meezan
,
P. A.
Michel
,
J.
Milovich
,
J. D.
Moody
,
M.
Moran
,
D. H.
Munro
,
C. L.
Olson
,
K.
Opachich
,
A. E.
Pak
,
T.
Parham
,
H. S.
Park
,
J. E.
Ralph
,
S. P.
Regan
,
B.
Remington
,
H.
Rinderknecht
,
H. F.
Robey
,
M.
Rosen
,
S.
Ross
,
J. D.
Salmonson
,
J. J.
Sater
,
D. H.
Schneider
,
F. H.
Seguin
,
S. M.
Sepke
,
D. A.
Shaughnessy
,
V. A.
Smalyuk
,
B. K.
Spears
,
C.
Stoeckl
,
W.
Stoeffl
,
L.
Suter
,
C. A.
Thomas
,
R.
Tommasini
,
R. P.
Town
,
S. V.
Weber
,
P. J.
Wegner
,
K.
Widman
,
M.
Wilke
,
D. C.
Wilson
,
C. B.
Yeamans
, and
A.
Zylstra
,
Phys. Plasmas
20
,
070501
(
2013
).
14.
D. S.
Clark
,
S. W.
Haan
, and
J. D.
Salmonson
,
Phys. Plasmas
15
,
056305
(
2008
).
15.
Brian K.
Spears
,
S.
Glenzer
,
M. J.
Edwards
,
S.
Brandon
,
D.
Clark
,
R.
Town
,
C.
Cerjan
,
R.
Dylla-Spears
,
E.
Mapoles
,
D.
Munro
,
J.
Salmonson
,
S.
Sepke
,
S.
Weber
,
S.
Hatchett
,
S.
Haan
,
P.
Springer
,
E.
Moses
,
J.
Kline
,
G.
Kyrala
, and
D.
Wilson
,
Phys. Plasmas
19
,
056316
(
2012
).
16.
R. P. J.
Town
,
D. K.
Bradley
,
A.
Kritcher
,
O. S.
Jones
,
J. R.
Rygg
,
R.
Tommasini
,
M.
Barrios
,
L. R.
Benedetti
,
L. F.
Berzak Hopkins
,
T.
Doeppner
,
E. L.
Dewald
,
D. C.
Eder
,
J. E.
Field
,
S. M.
Glenn
,
N.
Izumi
,
S. W.
Haan
,
S. F.
Khan
,
J. L.
Kline
,
G. A.
Kyrala
,
T.
Ma
,
J. L.
Milovich
,
J. D.
Moody
,
S. R.
Nagel
,
A. E.
Pak
,
J. L.
Peterson
,
H. F.
Robey
,
J. S.
Ross
,
R. H. H.
Scott
,
B. K.
Spears
,
M. J.
Edwards
,
J. D.
Kilkenny
, and
O. L.
Landen
, “Dynamic symmetry of indirectly driven I.C.F. capsules on the National Ignition Facility,”
Phys. Plasmas
(to be published).
17.
M. M.
Marinak
,
G. D.
Kerbel
,
N. A.
Gentile
,
O.
Jones
,
D.
Munro
,
S.
Pollaine
,
T. R.
Dittrich
, and
S. W.
Haan
,
Phys. Plasmas
8
,
2275
(
2001
).
18.
D. S.
Clark
,
D. E.
Hinkel
,
D. C.
Eder
,
O. S.
Jones
,
S. W.
Haan
,
B. A.
Hammel
,
M. M.
Marinak
,
J. L.
Milovich
,
H. F.
Robey
,
L. J.
Suter
, and
R. P. J.
Town
,
Phys. Plasmas
20
,
056318
(
2013
).
19.
R. H. H.
Scott
,
D. S.
Clark
,
D. K.
Bradley
,
D. A.
Callahan
,
M. J.
Edwards
,
S. W.
Haan
,
O. S.
Jones
,
B. K.
Spears
,
M. M.
Marinak
,
R. P. J.
Town
,
P. A.
Norreys
, and
L. J.
Suter
,
Phys. Rev. Lett.
110
,
075001
(
2013
).
20.
Kishony
and
Shvarts
,
Phys. Plasmas
8
,
4925
(
2001
).
21.
B.
Spears
and
J.
Lindl
, “
Ignition metrics and their role in setting specifications and evaluating progress toward ignition on the NIF
,”
Phys. Plasmas
(to be published).
22.
J. R.
Rygg
,
O. S.
Jones
,
J. E.
Field
,
M. A.
Barrios
,
L. R.
Benedetti
,
G. W.
Collins
,
D. C.
Eder
,
M. J.
Edwards
,
J. L.
Kline
,
J. J.
Kroll
,
O. L.
Landen
,
T.
Ma
,
A. E.
Pak
,
L.
Peterson
,
K.
Raman
,
R. P. J.
Town
, and
D. K.
Bradley
, “2D x-ray radiography of imploding capsules at the National Ignition Facility,”
Phys. Rev. Lett.
(to be published).
23.
P. M.
Celliers
,
D. K.
Bradley
,
G. W.
Collins
,
D. G.
Hicks
,
T. R.
Boehly
, and
W. J.
Armstrong
,
Rev. Sci. Instrum.
75
,
4916
(
2004
).
You do not currently have access to this content.