A new experimental platform was developed, based on the use of supersonic plasma flow from the ablation stage of an inverse wire array z-pinch, for studies of shocks in magnetized high energy density physics plasmas in a well-defined and diagnosable 1-D interaction geometry. The mechanism of flow generation ensures that the plasma flow (ReM ∼ 50, MS ∼ 5, MA ∼ 8, Vflow ≈ 100 km/s) has a frozen-in magnetic field at a level sufficient to affect shocks formed by its interaction with obstacles. It is found that in addition to the expected accumulation of stagnated plasma in a thin layer at the surface of a planar obstacle, the presence of the magnetic field leads to the formation of an additional detached density jump in the upstream plasma, at a distance of ∼c/ωpi from the obstacle. Analysis of the data obtained with Thomson scattering, interferometry, and local magnetic probes suggests that the sub-shock develops due to the pile-up of the magnetic flux advected by the plasma flow.

1.
M.
Camenzind
,
Rev. Mod. Astron.
3
,
234
(
1990
).
2.
P.
Hartigan
,
J. M.
Foster
,
B. H.
Wilde
,
R. F.
Coker
,
P. A.
Rosen
,
J. F.
Hansen
,
B. E.
Blue
,
R. J. R.
Williams
,
R.
Carver
, and
A.
Frank
,
ApJ
705
,
1073
(
2009
).
3.
F. D.
Drell
,
H. M.
Foley
, and
A. M.
Ruderman
,
J. Geophys. Res.
70
,
3131
, doi: (
1965
).
4.
P.
Thompson
,
D. J.
Southwood
, and
S.
Goodman
,
J. Geophys. Res.
101
,
19849
, doi: (
1996
).
5.
A. V.
Gurevich
,
A. L.
Krylov
, and
E. N.
Fedorov
,
Sov. Phys. JETP
48
,
1074
(
1978
).
6.
J. D.
Lindl
,
Inertial Confinement Fusion
(
Springer
,
New York
,
1999
).
7.
C. K.
Li
,
F. H.
Séguin
,
J. A.
Frenje
,
M. J.
Rosenberg
,
H. G.
Rinderknecht
,
A. B.
Zylstra
,
R. D.
Petrasso
,
P. A.
Amendt
,
O. L.
Landen
,
A. J.
Mackinnon
,
R. P. J.
Town
,
S. C.
Wilks
,
R.
Betti
,
D. D.
Meyerhofer
,
J. M.
Soures
,
J.
Hund
,
J. D.
Kilkenny
, and
A.
Nikroo
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
025001
(
2012
).
8.
M. G.
Haines
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
53
,
093001
(
2011
).
9.
B. A.
Remington
,
R. P.
Drake
, and
D. D.
Ryutov
,
Rev. Mod. Phys.
78
,
755
(
2006
).
10.
I. H.
Mitchell
,
J. M.
Bayley
,
J. P.
Chittenden
,
J. F.
Worley
,
A. E.
Dangor
,
M. G.
Haines
, and
P.
Choi
,
Rev. Sci. Instrum.
67
,
1533
(
1996
).
11.
A.
Harvey-Thompson
,
S. V.
Lebedev
,
S. N.
Bland
,
J. P.
Chittenden
,
G. N.
Hall
,
A.
Marocchino
,
F.
Suzuki-Vidal
,
S. C.
Bott
,
J. B. A.
Palmer
, and
C.
Ning
,
Phys. Plasmas
16
,
022701
(
2009
).
12.
S. V.
Lebedev
,
F. N.
Beg
,
S. N.
Bland
,
J. P.
Chittenden
,
A. E.
Dangor
,
M. G.
Haines
,
K. H.
Kwek
,
S. A.
Pikuz
, and
T. A.
Shelkovenko
,
Phys. Plasmas
8
,
3734
(
2001
).
13.
V. V.
Aleksandrov
,
G. S.
Volkov
,
E. V.
Grabovski
,
V. I.
Zaitsev
,
G. G.
Zukakishvili
,
S. F.
Medovschikov
,
K. N.
Mitrofanov
,
S. L.
Nedoseev
,
G. M.
Oleinik
,
I.
Yu. Porofeev
,
A. A.
Samokhin
,
P. V.
Sasorov
,
V. P.
Smirnov
,
I. N.
Frolov
, and
M. V.
Fedulov
,
AIP Conf. Proc.
808
,
3
(
2006
).
14.
J.
Greenly
,
M.
Martin
,
I.
Blesener
,
D.
Chalenski
,
P.
Knapp
, and
R.
McBride
,
AIP Conf. Proc.
1088
,
53
(
2009
).
15.
A.
Harvey-Thompson
,
S. V.
Lebedev
,
S.
Patankar
,
S. N.
Bland
,
G.
Burdiak
,
J. P.
Chittenden
,
A.
Colaitis
,
P.
de Grouchy
,
H. W.
Doyle
,
G. N.
Hall
,
E.
Khoory
,
M.
Hohenberger
,
L.
Pickworth
,
F.
Suzuki-Vidal
,
R. A.
Smith
,
J.
Skidmore
,
L.
Suttle
, and
G. F.
Swadling
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
145002
(
2012
).
16.
G. N.
Hall
,
S. V.
Lebedev
,
F.
Suzuki-Vidal
,
G.
Swadling
,
J. P.
Chittenden
,
S. N.
Bland
,
A.
Harvey-Thompson
,
P. F.
Knapp
,
I. C.
Blesener
,
R. D.
McBride
,
D. A.
Chalenski
,
K. S.
Blesener
,
J. B.
Greenly
,
S. A.
Pikuz
,
T. A.
Shelkovenko
,
D. A.
Hammer
, and
B. R.
Kusse
,
Phys. Plasmas
20
,
022703
(
2013
).
17.
S. N.
Bland
,
S. C.
Bott
,
G. N.
Hall
,
S. V.
Lebedev
,
F.
Suzuki
,
D. J.
Ampleford
,
J. B. A.
Palmer
,
S. A.
Pikuz
, and
T. A.
Shelkovenko
,
Rev. Sci. Instrum.
77
,
10F326
(
2006
).
18.
G. F.
Swadling
,
S. V.
Lebedev
,
N.
Niasse
,
J. P.
Chittenden
,
G. N.
Hall
,
F.
Suzuki-Vidal
,
G.
Burdiak
,
A. J.
Harvey-Thompson
,
S. N.
Bland
,
P.
De Grouchy
,
E.
Khoory
,
L.
Pickworth
,
J.
Skidmore
, and
L.
Suttle
,
Phys. Plasmas
20
,
022705
(
2013
).
19.
J.
Sheffield
,
D.
Froula
,
S. H.
Glenzer
, and
N. C.
Luhmann
,
Plasma Scattering of Electromagnetic Radiation
(
Academic Press
,
New York
,
2010
).
20.
A.
Harvey-Thompson
,
S. V.
Lebedev
,
S.
Patankar
,
S. N.
Bland
,
G.
Burdiak
,
J. P.
Chittenden
,
A.
Colaitis
,
P.
de Grouchy
,
G. N.
Hall
,
E.
Khoory
,
M.
Hohenberger
,
L.
Pickworth
,
F.
Suzuki-Vidal
,
R. A.
Smith
,
J.
Skidmore
,
L.
Suttle
, and
G. F.
Swadling
,
Phys. Plasmas
19
,
056303
(
2012
).
21.
V. V.
Krasnoselskikh
,
B.
Lembège
,
P.
Savoini
, and
V. V.
Lobzin
,
Phys. Plasmas
9
,
1192
(
2002
).
22.
J. J.
MacFarlane
,
I. E.
Golovkin
,
P. R.
Woodruff
,
D. R.
Welch
,
B. V.
Oliver
,
T. A.
Mehlhorn
, and
R. B.
Campbell
, “
Simulation of the ionization dynamics of aluminium irradiated by intense short-pulse lasers
,” in
Proceedings of the Third International Conference on Inertial Fusion Sciences and Applications 2003
(
2003
).
23.
S. N.
Bland
,
D. J.
Ampleford
,
S. C.
Bott
,
A.
Guite
,
G. N.
Hall
,
S. M.
Hardy
,
S. V.
Lebedev
,
P.
Shardlow
,
A.
Harvey-Thompson
,
F.
Suzuki
, and
K. H.
Kwek
,
Rev. Sci. Instrum.
77
,
10E315
(
2006
).
24.
G. F.
Swadling
,
S. V.
Lebedev
,
G. N.
Hall
,
P.
De Grouchy
,
F.
Suzuki-Vidal
,
G.
Burdiak
,
A. J.
Harvey-Thompson
,
S. N.
Bland
,
L.
Suttle
, and
R. A.
Smith
,
S.
Patankar
, “
Diagnosing collisions of magnetized, high energy density plasma flows using a combination of collective Thomson scattering, Faraday rotation and interferometry
,”
Rev. Sci. Instrum.
(submitted).
You do not currently have access to this content.