Reducing the detrimental effect of the Rayleigh-Taylor (RT) instability on the target performance is a critical challenge. In this purpose, the use of targets coated with low density foams is a promising approach to reduce the laser imprint. This article presents results of ablative RT instability growth measurements, performed on the OMEGA laser facility in direct-drive for plastic foils coated with underdense foams. The laser beam smoothing is explained by the parametric instabilities developing in the foam and reducing the laser imprint on the plastic (CH) foil. The initial perturbation pre-imposed by the means of a specific phase plate was shown to be smoothed using different foam characteristics. Numerical simulations of the laser beam smoothing in the foam and of the RT growth are performed with a suite of paraxial electromagnetic and radiation hydrodynamic codes. They confirmed the foam smoothing effect in the experimental conditions.

1.
J.
Lindl
,
R. L.
McCrory
, and
E. M.
Campbell
,
Phys. Today
45
(
9
),
32
(
1992
).
2.
V. N.
Goncharov
,
T. C.
Sangster
,
R.
Betti
,
T. R.
Boehly
,
M. J.
Bonino
,
T. J. B.
Collins
,
R. S.
Craxton
,
J. A.
Delettrez
,
D. H.
Edgell
,
R.
Epstein
,
R. K.
Follett
,
C. J.
Forrest
,
D. H.
Froula
,
V.
Yu. Glebov
,
D. R.
Harding
,
R. J.
Henchen
,
S. X.
Hu
,
I. V.
Igumenshchev
,
R.
Janezic
,
J. H.
Kelly
,
T. J.
Kessler
,
T. Z.
Kosc
,
S. J.
Loucks
,
J. A.
Marozas
,
F. J.
Marshall
,
A. V.
Maximov
,
R. L.
McCrory
,
P. W.
McKenty
,
D. D.
Meyerhofer
,
D. T.
Michel
,
J. F.
Myatt
,
R.
Nora
,
P. B.
Radha
,
S. P.
Regan
,
W.
Seka
,
W. T.
Shmayda
,
R. W.
Short
,
A.
Shvydky
,
S.
Skupsky
,
C.
Stoeckl
,
B.
Yaakobi
,
J. A.
Frenje
,
M.
Gatu-Johnson
,
R. D.
Petrasso
, and
D. T.
Casey
,
Phys. Plasmas
21
,
056315
(
2014
).
3.
R. S.
Craxton
,
K. S.
Anderson
,
T. R.
Boehly
,
V. N.
Goncharov
,
D. R.
Harding
,
J. P.
Knauer
,
R. L.
McCrory
,
P. W.
McKenty
,
D. D.
Meyerhofer
,
J. F.
Myatt
,
A. J.
Schmitt
,
J. D.
Sethian
,
R. W.
Short
,
S.
Skupsky
,
W.
Theobald
,
W. L.
Kruer
,
K.
Tanaka
,
R.
Betti
,
T. J. B.
Collins
,
J. A.
Delettrez
,
S. X.
Hu
,
J. A.
Marozas
,
A. V.
Maximov
,
D. T.
Michel
,
P. B.
Radha
,
S. P.
Regan
,
T. C.
Sangster
,
W.
Seka
,
A. A.
Solodov
,
J. M.
Soures
,
C.
Stoeckl
, and
J. D.
Zuegel
,
Phys. Plasmas
22
,
110501
(
2015
).
4.
J.
Lindl
,
O.
Landen
,
J.
Edwards
,
E.
Moses
, and
NIC Team
,
Phys. Plasmas
21
,
020501
(
2014
).
5.
S. E.
Bodner
,
Phys. Rev. Lett.
33
,
761
(
1974
).
6.
J. P.
Knauer
,
R.
Betti
,
D. K.
Bradley
,
T. R.
Boehly
,
T. J. B.
Collins
,
V. N.
Goncharov
,
P. W.
McKenty
,
D. D.
Meyerhofer
,
V. A.
Smalyuk
,
C. P.
Verdon
,
S. G.
Glendinning
,
D. H.
Kalantar
, and
R. G.
Watt
,
Phys. Plasmas
7
,
338
(
2000
).
7.
V. A.
Smalyuk
,
O.
Sadot
,
R.
Betti
,
V. N.
Goncharov
,
J. A.
Delettrez
,
D. D.
Meyerhofer
,
S. P.
Regan
,
T. C.
Sangster
, and
D.
Shvarts
,
Phys. Plasmas
13
,
056312
(
2006
).
8.
V. N.
Goncharov
,
J. P.
Knauer
,
P. W.
McKenty
,
P. B.
Radha
,
T. C.
Sangster
,
S.
Skupsky
,
R.
Betti
,
R. L.
McCrory
, and
D. D.
Meyerhofer
,
Phys. Plasmas
10
,
1906
(
2003
).
9.
S.
Fujioka
,
A.
Sunahara
,
N.
Ohnishi
,
Y.
Tamari
,
K.
Nishihara
,
H.
Azechi
,
H.
Shiraga
,
M.
Nakai
,
K.
Shigemori
,
T.
Sakaiya
,
M.
Tanaka
,
K.
Otani
,
K.
Okuno
,
T.
Watari
,
T.
Yamada
,
M.
Murakami
,
K.
Nagai
,
T.
Norimatsu
,
Y.
Izawa
,
S.
Nozaki
, and
Y.-W.
Chen
,
Phys. Plasmas
11
,
2814
(
2004
).
10.
K.
Otani
,
K.
Shigemori
,
T.
Sakaiya
,
S.
Fujioka
,
A.
Sunahara
,
M.
Nakai
,
H.
Shiraga
,
H.
Azechi
, and
K.
Mima
,
Phys. Plasmas
14
,
122702
(
2007
).
11.
S. P.
Obenschain
,
D. G.
Colombant
,
M.
Karasik
,
C. J.
Pawley
,
V.
Serlin
,
A. J.
Schmitt
,
J. L.
Weaver
,
J. H.
Gardner
,
L.
Phillips
,
Y.
Aglitskiy
,
Y.
Chan
,
J. P.
Dahlburg
, and
M.
Klapisch
,
Phys. Plasmas
9
,
2234
(
2002
).
12.
M.
Karasik
,
J. L.
Weaver
,
Y.
Aglitskiy
,
J.
Oh
, and
S. P.
Obenschain
,
Phys. Rev. Lett.
114
,
085001
(
2015
).
13.
R. G.
Watt
,
J.
Duke
,
C. J.
Fontes
,
P. L.
Gobby
,
R. V.
Hollis
,
R. A.
Kopp
,
R. J.
Mason
,
D. C.
Wilson
,
C. P.
Verdon
,
T. R.
Boehly
,
J. P.
Knauer
,
D. D.
Meyerhofer
,
V.
Smalyuk
,
R. P. J.
Town
,
A.
Iwase
, and
O.
Willi
,
Phys. Rev. Lett.
81
,
4644
(
1998
).
14.
Y.
Kato
,
K.
Mima
,
N.
Miyanaga
,
S.
Arinaga
,
Y.
Kitagawa
,
M.
Nakatsuka
, and
C.
Yamanaka
,
Phys. Rev. Lett.
53
,
1057
(
1984
).
15.
T. R.
Boehly
,
V. A.
Smalyuk
,
D. D.
Meyerhofer
,
J. P.
Knauer
,
D. K.
Bradley
,
R. S.
Craxton
,
M. J.
Guardalben
,
S.
Skupsky
, and
T. J.
Kessler
,
J. Appl. Phys.
85
,
3444
(
1999
).
16.
S.
Skupsky
,
R. W.
Short
,
T.
Kessler
,
R. S.
Craxton
,
S.
Letzring
, and
J. M.
Soures
,
J. Appl. Phys.
66
,
3456
(
1989
).
17.
T. R.
Boehly
,
D. L.
Brown
,
R. S.
Craxton
,
R. L.
Keck
,
J. P.
Knauer
,
J. H.
Kelly
,
T. J.
Kessler
,
S. A.
Kumpan
,
S. J.
Loucks
,
S. A.
Letzring
,
F. J.
Marshall
,
R. L.
McCrory
,
S. F. B.
Morse
,
W.
Seka
,
J. M.
Soures
, and
C. P.
Verdon
,
Opt. Commun.
133
,
495
(
1997
).
18.
F. J.
Marshall
,
J. A.
Delettrez
,
R.
Epstein
,
V.
Yu. Glebov
,
D. R.
Harding
,
P. W.
McKenty
,
D. D.
Meyerhofer
,
P. B.
Radha
,
W.
Seka
,
S.
Skupsky
,
V. A.
Smalyuk
,
J. M.
Soures
,
C.
Stoeckl
,
R. P. J.
Town
,
B.
Yaakobi
,
C. K.
Li
,
F. H.
Séguin
,
D. G.
Hicks
, and
R. D.
Petrasso
,
Phys. Plasmas
7
,
2108
(
2000
).
19.
D. D.
Meyerhofer
,
J. A.
Delettrez
,
R.
Epstein
,
V.
Yu. Glebov
,
V. N.
Goncharov
,
R. L.
Keck
,
R. L.
McCrory
,
P. W.
McKenty
,
F. J.
Marshall
,
P. B.
Radha
,
S. P.
Regan
,
S.
Roberts
,
W.
Seka
,
S.
Skupsky
,
V. A.
Smalyuk
,
C.
Sorce
,
C.
Stoeckl
,
J. M.
Soures
,
R. P. J.
Town
,
B.
Yaakobi
,
J. D.
Zuegel
,
J.
Frenje
,
C. K.
Li
,
R. D.
Petrasso
,
F. H.
Séguin
,
K.
Fletcher
,
S.
Padalino
,
C.
Freeman
,
N.
Izumi
,
R.
Lerche
,
T. W.
Phillips
, and
T. C.
Sangster
,
Phys. Plasmas
8
,
2251
(
2001
).
20.
A. N.
Mostovych
,
D. G.
Colombant
,
M.
Karasik
,
J. P.
Knauer
,
A. J.
Schmitt
, and
J. L.
Weaver
,
Phys. Rev. Lett.
100
,
075002
(
2008
).
21.
T. J. B.
Collins
,
J. A.
Marozas
,
K. S.
Anderson
,
R.
Betti
,
R. S.
Craxton
,
J. A.
Delettrez
,
V. N.
Goncharov
,
D. R.
Harding
,
F. J.
Marshall
,
R. L.
McCrory
,
D. D.
Meyerhofer
,
P. W.
McKenty
,
P. B.
Radha
,
A.
Shvydky
,
S.
Skupsky
, and
J. D.
Zuegel
,
Phys. Plasmas
19
,
056308
(
2012
).
22.
B. E.
Kruschwitz
,
H.
Kelly
,
C.
Dorrer
,
A. V.
Okishev
,
L. J.
Waxer
,
G.
Balonek
,
I. A.
Begishev
,
W.
Bittle
,
A.
Consentino
,
R.
Cuffney
,
E.
Hill
,
J. A.
Marozas
,
M.
Moore
,
R. G.
Roides
, and
J. D.
Zuegel
,
Proc. SPIE
8602
,
86020
E (
2013
).
23.
J.
Fuchs
,
C.
Labaune
,
H.
Bandulet
,
P.
Michel
,
S.
Depierreux
, and
H. A.
Baldis
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
195003
(
2002
).
24.
P.
Michel
,
C.
Labaune
,
H. C.
Bandulet
,
K.
Lewis
,
S.
Depierreux
,
S.
Hulin
,
G.
Bonnaud
,
V. T.
Tikhonchuk
,
S.
Weber
,
G.
Riazuelo
,
H. A.
Baldis
, and
A.
Michard
,
Phys. Rev. Lett.
92
,
175001
(
2004
).
25.
S.
Depierreux
,
C.
Labaune
,
D. T.
Michel
,
C.
Stenz
,
P.
Nicolaï
,
M.
Grech
,
G.
Riazuelo
,
S.
Weber
,
C.
Riconda
,
V. T.
Tikhonchuk
,
P.
Loiseau
,
N. G.
Borisenko
,
W.
Nazarov
,
S.
Hüller
,
D.
Pesme
,
M.
Casanova
,
J.
Limpouch
,
C.
Meyer
,
P.
Di-Nicola
,
R.
Wrobel
,
E.
Alozy
,
P.
Romary
,
G.
Thiell
,
G.
Soullié
,
C.
Reverdin
, and
B.
Villette
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
195005
(
2009
).
26.
L.
Zhang
,
Y.
Ding
,
J.
Yang
,
S.
Wu
, and
S.
Jiang
,
Phys. Plasmas
18
,
033301
(
2011
).
27.
P. E.
Young
,
M. D.
Rosen
,
J. H.
Hammer
,
S. G.
Glendinning
,
R. E.
Turner
,
R.
Kirkwood
,
J.
Schein
,
C.
Sorce
,
J. H.
Satcher
, Jr.
,
A.
Hamza
,
R. A.
Reibold
,
R.
Hibbard
,
O.
Landen
, and
A.
Reighard
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
035001
(
2008
).
28.
M.
Koenig
,
A.
Benuzzi-Mounaix
,
F.
Philippe
,
B.
Faral
,
D.
Batani
,
T. A.
Hall
,
N.
Grandjouan
,
W.
Nazarov
,
J. P.
Chieze
, and
R.
Teyssier
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
3026
(
1999
).
29.
D.
Hoarty
,
A.
Iwase
,
C.
Meyer
,
J.
Edwards
, and
O.
Willi
,
Phys. Rev. Lett.
78
,
3322
(
1997
).
30.
N. C.
Holmes
,
Rev. Sci. Instrum.
62
,
1990
(
1991
).
31.
G.
Hazak
,
A. L.
Velikovitch
,
J. H.
Gardner
, and
J. P.
Dahlburg
,
Phys. Plasmas
5
,
4357
(
1998
).
32.
R.
De Angelis
,
F.
Consoli
,
S. Yu.
Guskov
,
A. A.
Ruspasov
,
P.
Andreoli
,
G.
Cristofari
, and
G.
Di Giorgio
,
Phys. Plasmas
22
,
072701
(
2015
).
33.
J.
Massen
,
G. D.
Tsakiris
,
K.
Eidmann
,
I. B.
Földes
,
Th.
Löwer
,
R.
Sigel
,
S.
Witkowski
,
H.
Nishimura
,
T.
Endo
,
H.
Shiraga
,
M.
Takagi
,
Y.
Kato
, and
S.
Nakai
,
Phys. Rev. E
50
,
5130
(
1994
).
34.
A. B. R.
Cooper
,
M. B.
Schneider
,
S. A.
MacLaren
,
A. S.
Moore
,
P. E.
Young
,
W. W.
Hsing
,
R.
Seugling
,
M. E.
Foord
,
J. D.
Sain
,
M. J.
May
,
R. E.
Marrs
,
B. R.
Maddox
,
K.
Lu
,
K.
Dodson
,
V.
Smalyuk
,
P.
Graham
,
J. M.
Foster
,
C. A.
Back
, and
J. F.
Hund
,
Phys. Plasmas
20
,
033301
(
2013
).
35.
M.
Olazabal-Loumé
,
Ph.
Nicolaï
,
G.
Riazuelo
,
M.
Grech
,
J.
Breil
,
S.
Fujioka
,
A.
Sunahara
,
N.
Borisenko
, and
V. T.
Tikhonchuk
,
New J. Phys.
15
,
085033
(
2013
).
36.
D. K.
Bradley
,
P. M.
Bell
,
O. L.
Landen
,
J. D.
Kilkenny
, and
J.
Oertel
,
Rev. Sci. Instrum.
66
,
716
(
1995
).
37.
V. A.
Smalyuk
,
O.
Sadot
,
J. A.
Delettrez
,
D. D.
Meyerhofer
,
S. P.
Regan
, and
T. C.
Sangster
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
215001
(
2005
).
38.
V. A.
Smalyuk
,
V. N.
Goncharov
,
T. R.
Boehly
,
J. A.
Delettrez
,
D. Y.
Li
,
J. A.
Marozas
,
A. V.
Maximov
,
D. D.
Meyerhofer
,
S. P.
Regan
, and
T. C.
Sangster
,
Phys. Plasmas
12
,
072703
(
2005
).
39.
D. G.
Hicks
,
B. K.
Spears
,
D. G.
Braun
,
R. E.
Olson
,
C. M.
Sorce
,
P. M.
Celliers
,
G. W.
Collins
, and
O. L.
Landen
,
Rev. Sci. Instrum.
81
,
10E304
(
2010
).
40.
W.
Seka
,
H. A.
Baldis
,
J.
Fuchs
,
S. P.
Regan
,
D. D.
Meyerhofer
,
C.
Stoeckl
,
B.
Yaakobi
,
R. S.
Craxton
, and
R. W.
Short
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
175002
(
2002
).
41.
J.
Breil
,
S.
Galera
, and
P.-H.
Maire
,
Comput. Fluids
46
,
161
(
2011
).
42.
W.
Theobald
,
R.
Nora
,
M.
Lafon
,
A.
Casner
,
X.
Ribeyre
,
K. S.
Anderson
,
R.
Betti
,
J. A.
Delettrez
,
J. A.
Frenje
,
V.
Yu. Glebov
,
O. V.
Gotchev
,
M.
Hohenberger
,
S. X.
Hu
,
F. J.
Marshall
,
D. D.
Meyerhofer
,
T. C.
Sangster
,
G.
Schurtz
,
W.
Seka
,
V. A.
Smalyuk
,
C.
Stoeckl
, and
B.
Yaakobi
,
Phys. Plasmas
19
,
102706
(
2012
).
43.
S. Yu.
Guskov
,
J.
Limpouch
,
Ph.
Nicolaï
, and
V. T.
Tikhonchuk
,
Phys. Plasmas
18
,
103114
(
2011
).
44.
Ph.
Nicolaï
,
M.
Olazabal-Loumé
,
S.
Fujioka
,
A.
Sunahara
,
N.
Borisenko
,
S.
Gus'kov
,
A.
Orekov
,
M.
Grech
,
G.
Riazuelo
,
C.
Labaune
,
J.
Velechowski
, and
V.
Tikhonchuk
,
Phys. Plasmas
19
,
113105
(
2012
).
45.
G.
Riazuelo
and
G.
Bonnaud
,
Phys. Plasmas
7
,
3841
(
2000
).
46.
F.
Walraet
,
G.
Riazuelo
, and
G.
Bonnaud
,
Phys. Plasmas
10
,
811
(
2003
).
47.
R. Y.
Chiao
,
E.
Garmire
, and
C. H.
Townes
,
Phys. Rev. Lett.
13
,
479
(
1964
).
48.
D.
Pesme
,
W.
Rozmus
,
V. T.
Tikhonchuk
,
A.
Maximov
,
I.
Ourdev
, and
C. H.
Still
,
Phys. Rev. Lett.
84
,
278
(
2000
).
49.
M.
Grech
,
G.
Riazuelo
,
D.
Pesme
,
S.
Weber
, and
V. T.
Tikhonchuk
,
Phys. Rev. Lett.
102
,
155001
(
2009
).
50.
A. J.
Schmitt
and
B. B.
Afeyan
,
Phys. Plasmas
5
,
503
(
1998
).
51.
U.
Alon
,
D.
Shvarts
, and
D.
Mukamel
,
Phys. Rev. E
48
,
1008
(
1993
).
52.
V. G.
Goncharov
,
S.
Skupsky
,
T. R.
Boehly
,
J. P.
Knauer
,
P.
McKenty
,
V. A.
Smalyuk
,
R. P. J.
Town
,
O. V.
Gotchev
,
R.
Betti
, and
D. D.
Meyerhofer
,
Phys. Plasmas
7
,
2062
(
2000
).
53.
V. A.
Smalyuk
,
T. R.
Boehly
,
D. K.
Bradley
,
J. P.
Knauer
, and
D. D.
Meyerhofer
,
Rev. Sci. Inst.
70
,
647
(
1999
).
54.
V. A.
Smalyuk
,
S. X.
Hu
,
V. N.
Goncharov
,
D. D.
Meyerhofer
,
T. C.
Sangster
,
C.
Stoeckl
, and
B.
Yaakobi
,
Phys. Plasmas
15
,
082703
(
2008
).
You do not currently have access to this content.