Nonlinear evolution of the ablative Rayleigh–Taylor instability (ARTI) is investigated on the Shenguang-II laser facility using a target specifically designed for this purpose. The evolution of the excited bubbles and spikes is tracked and their displacement amplitudes are quantitatively measured with the help of a Kirkpatrick–Baez microscope coupled with an x-ray framing camera. Radiation-hydrodynamic simulations are qualitatively in agreement with the experiments and demonstrate the phenomenon of bubble acceleration predicted by Betti and Sanz [Phys. Rev. Lett. 97, 205002 (2006)] in the nonlinear evolution of the ARTI.
References
1.
J.
Nuckolls
, L.
Wood
, A.
Thiessen
, and G. B.
Zimmerman
, Nature
239
, 139
(1972
).2.
3.
S.
Atzeni
and J.
Meyer-ter-Vehn
, The Physics of Inertial Fusion: Beam Plasma Interaction Hydrodynamics, Hot Dense Matter
(Oxford University
, Oxford
, 2004
).4.
S. E.
Bodner
, D. G.
Colombant
, J. H.
Gardner
, R. H.
Lehmberg
, S. P.
Obenschain
, L.
Phillips
, A. J.
Schmitt
, J. D.
Sethian
, R. L.
McCrory
, W.
Seka
, C. P.
Verdon
, J. P.
Knauer
, B. B.
Afeyan
, and H. T.
Powell
, Phys. Plasmas
5
, 1901
(1998
).5.
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
).6.
K.
Lan
, J.
Liu
, Z.
Li
, X.
Xie
, W.
Huo
, Y.
Chen
, G.
Ren
, C.
Zheng
, D.
Yang
, S.
Li
, Z.
Yang
, L.
Guo
, S.
Li
, M.
Zhang
, X.
Han
, C.
Zhai
, L.
Hou
, Y.
Li
, K.
Deng
, Zheng
Yuan
, X.
Zhan
, F.
Wang
, G.
Yuan
, H.
Zhang
, B.
Jiang
, L.
Huang
, Wei
Zhang
, K.
Du
, R.
Zhao
, P.
Li
, Wei
Wang
, J.
Su
, X.
Deng
, D.
Hu
, W.
Zhou
, H.
Jia
, Y.
Ding
, W.
Zheng
, and X.
He
, Matter Radiat. Extremes
1
, 8
(2016
).7.
Y.
Chen
, Z.
Li
, X.
Xie
, C.
Zheng
, C.
Zhai
, L.
Hao
, D.
Yang
, W.
Huo
, G.
Ren
, J.
Liu
, X.
Peng
, T.
Xu
, Y.
Li
, S.
Li
, Z.
Yang
, L.
Guo
, L.
Hou
, Y.
Liu
, H.
Wei
, X.
Liu
, W.
Cha
, Y.
Li
, K.
Deng
, Zheng
Yuan
, X.
Zhan
, H.
Zhang
, B.
Jiang
, W.
Zhang
, K.
Du
, X.
Deng
, Y.
Ding
, X.
Wei
, W.
Zheng
, X.
Chen
, X.
He
, and K.
Lan
, Matter Radiat. Extremes
2
, 77
(2017
).8.
W.
Huo
, Z.
Li
, D.
Yang
, Ke
Lan
, J.
Liu
, G.
Ren
, S.
Li
, Z.
Yang
, L.
Guo
, L.
Hou
, X.
Xie
, Y.
Li
, K.
Deng
, Z.
Yuan
, X.
Zhan
, G.
Yuan
, H.
Zhang
, B.
Jiang
, L.
Huang
, K.
Du
, R.
Zhao
, P.
Li
, W.
Wang
, J.
Su
, Y.
Ding
, X.
He
, and W.
Zhang
, Matter Radiat. Extremes
1
, 2
(2016
).9.
X. T.
He
, J. W.
Li
, Z. F.
Fan
, L. F.
Wang
, J.
Liu
, K.
Lan
, J. F.
Wu
, and W. H.
Ye
, Phys. Plasmas
23
, 082706
(2016
).10.
S. P.
Regan
, R.
Epstein
, B. A.
Hammel
, L. J.
Suter
, H. A.
Scott
, M. A.
Barrios
, D. K.
Bradley
, D. A.
Callahan
, C.
Cerjan
, G. W.
Collins
, S. N.
Dixit
, T.
Döppner
, M. J.
Edwards
, D. R.
Farley
, K. B.
Fournier
, S.
Glenn
, S. H.
Glenzer
, I. E.
Golovkin
, S. W.
Haan
, A.
Hamza
, D. G.
Hicks
, N.
Izumi
, O. S.
Jones
, J. D.
Kilkenny
, J. L.
Kline
, G. A.
Kyrala
, O. L.
Landen
, T.
Ma
, J. J.
MacFarlane
, A. J.
MacKinnon
, R. C.
Mancini
, R. L.
McCrory
, N. B.
Meezan
, D. D.
Meyerhofer
, A.
Nikroo
, H.-S.
Park
, J.
Ralph
, B. A.
Remington
, T. C.
Sangster
, V. A.
Smalyuk
, P. T.
Springer
, and R. P. J.
Town
, Phys. Rev. Lett.
111
, 045001
(2013
).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.
Döppner
, 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. L.
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.
V. A.
Smalyuk
, S. V.
Weber
, D. T.
Casey
, D. S.
Clark
, J. E.
Field
, S. W.
Haan
, B. A.
Hammel
, A. V.
Hamza
, D. E.
Hoover
, O. L.
Landen
, A.
Nikroo
, H. F.
Robey
, and C. R.
Weber
, Phys. Plasmas
22
, 072704
(2015
).13.
L. F.
Wang
, W. H.
Ye
, J. F.
Wu
, J.
Liu
, W. Y.
Zhang
, and X. T.
He
, Phys. Plasmas
23
, 102313
(2016
).14.
O. A.
Hurricane
, D. A.
Callahan
, D. T.
Casey
, E. L.
Dewald
, T. R.
Dittrich
, T.
Döpner
, S.
Haan
, D. E.
Hinkel
, L. F. B.
Hopkins
, O.
Jones
, A. L.
Kritcher
, S. L.
Pape
, T.
Ma
, A. G.
MacPhee
, J. L.
Milovich
, J.
Moody
, A.
Pak
, H. S.
Park
, P. K.
Patel
, J. E.
Ralph
, H. F.
Robey
, J. S.
Ross
, J. D.
Salmonson
, B. K.
Spears
, P. T.
Springer
, R.
Tommasini
, F.
Albert
, L. R.
Benedetti
, R.
Bionta
, E.
Bond
, D. K.
Bradley
, J.
Caggiano
, P. M.
Celliers
, C.
Cerjan
, J. A.
Church
, R.
Dylla-Spears
, D.
Edgell
, M. J.
Edwards
, D.
Fittinghoff
, M. A. B.
Garcia
, A.
Hamza
, R.
Hatarik
, H.
Herrmann
, M.
Hohenberger
, D.
Hoover
, J. L.
Kline
, G.
Kyrala
, B.
Kozioziemski
, G.
Grim
, J. E.
Field
, J.
Frenje
, N.
Izumi
, M. G.
Johnson
, S. F.
Khan
, J.
Knauer
, T.
Kohut
, O.
Landen
, F.
Merrill
, P.
Michel
, A.
Moore
, S. R.
Nagel
, A.
Nikroo
, T.
Parham
, R. R.
Rygg
, D.
Sayre
, M.
Schneider
, D.
Shaughnessy
, D.
Strozzi
, R. P. J.
Town
, D.
Turnbull
, P.
Volegov
, A.
Wan
, K.
Widmann
, C.
Wilde
, and C.
Yeamans
, Nat. Phys.
12
, 800
(2016
).15.
O. A.
Hurricane
, “Session 1 report: The high-foot implosion campaign—history, observations, and strategy
,” in High-Foot Implosion Workshop
, Livermore, CA
, 22–24 March (2016
).16.
R.
Betti
and O. A.
Hurricane
, Nat. Phys.
12
, 717
(2016
).17.
L.
Rayleigh
, Proc. London Math. Soc.
14
, 170
(1883
).18.
G.
Taylor
, Proc. R. Soc. London A
201
, 192
(1950
).19.
L. F.
Wang
, J. F.
Wu
, Z. F.
Fan
, W. H.
Ye
, X. T.
He
, W. Y.
Zhang
, J. F.
Gu
, Z. S.
Dai
, and C.
Xue
, Phys. Plasmas
19
, 112706
(2012
).20.
21.
K. O.
Mikaelian
, Phys. Rev. Lett.
80
, 508
(1998
).22.
Q.
Zhang
, Phys. Rev. Lett.
81
, 3391
(1998
).23.
S. I.
Abarzhi
, Phys. Rev. E
59
, 1729
(1999
).24.
V. N.
Goncharov
, Phys. Rev. Lett.
88
, 134502
(2002
).25.
S.
Bodner
, Phys. Rev. Lett.
33
, 761
(1974
).26.
H.
Takabe
, K.
Mima
, L.
Montierth
, and R. L.
Morse
, Phys. Fluids
28
, 3676
(1985
).27.
W.
Ye
, W.
Zhang
, and X. T.
He
, Phys. Rev. E
65
, 057401
(2002
).28.
W. H.
Ye
, X. T.
He
, W. Y.
Zhang
, and M. Y.
Yu
, Europhys. Lett.
96
, 35002
(2011
).29.
J.
Sanz
, Phys. Rev. Lett.
73
, 2700
(1994
).30.
V. N.
Goncharov
, R.
Betti
, R. L.
McCrory
, and C. P.
Verdon
, Phys. Plasmas
3
(12
), 4665
(1996
).31.
R.
Betti
, V. N.
Goncharov
, R. L.
McCrory
, P.
Sorotokin
, and C. P.
Verdon
, Phys. Plasmas
3
, 2122
(1996
).32.
R.
Betti
, V. N.
Goncharov
, R. L.
McCrory
, and C. P.
Verdon
, Phys. Plasmas
5
, 1446
(1998
).33.
A. R.
Piriz
, J.
Sanz
, and L. F.
Ibañez
, Phys. Plasmas
4
, 1117
(1997
).34.
J.
Sanz
, J.
Ramìrez
, R.
Ramis
, R.
Betti
, and R. P. J.
Town
, Phys. Rev. Lett.
89
, 195002
(2002
).35.
J.
Garnier
, P.-A.
Raviart
, C.
Cherfils-Clèrouin
, and L.
Masse
, Phys. Rev. Lett.
90
, 185003
(2003
).36.
T.
Ikegawa
and K.
Nishihara
, Phys. Rev. Lett.
89
, 115001
(2002
).37.
L. F.
Wang
, W. H.
Ye
, Z. M.
Sheng
, W.-S.
Don
, Y. J.
Li
, and X. T.
He
, Phys. Plasmas
17
, 122706
(2010
).38.
L. F.
Wang
, W. H.
Ye
, and X. T.
He
, Phys. Plasmas
19
, 012706
(2012
).39.
J.
Sanz
, R.
Betti
, R.
Ramis
, and J.
Ramírez
, Plasma Phys. Controlled Fusion
46
, B367
(2004
).40.
R.
Betti
and J.
Sanz
, Phys. Rev. Lett.
97
, 205002
(2006
).41.
W. H.
Ye
, L. F.
Wang
, and X. T.
He
, Phys. Plasmas
17
, 122704
(2010
).42.
L. F.
Wang
, W. H.
Ye
, X. T.
He
, W. Y.
Zhang
, Z. M.
Sheng
, and M. Y.
Yu
, Phys. Plasmas
19
, 100701
(2012
).43.
R.
Yan
, R.
Betti
, J.
Sanz
, H.
Aluie
, B.
Liu
, and A.
Frank
, Phys. Plasmas
23
, 022701
(2016
).44.
A.
Bose
, R.
Betti
, D.
Shvarts
, and K. M.
Woo
, Phys. Plasmas
24
, 102704
(2017
).45.
V. A.
Smalyuk
, M.
Barrios
, J. A.
Caggiano
, D. T.
Casey
, C. J.
Cerjan
, D. S.
Clark
, M. J.
Edwards
, J. A.
Frenje
, M.
Gatu-Johnson
, V. Y.
Glebov
, G.
Grim
, S. W.
Haan
, B. A.
Hammel
, A.
Hamza
, D. E.
Hoover
, W. W.
Hsing
, O.
Hurricane
, J. D.
Kilkenny
, J. L.
Kline
, J. P.
Knauer
, J.
Kroll
, O. L.
Landen
, J. D.
Lindl
, T.
Ma
, J. M.
McNaney
, M.
Mintz
, A.
Moore
, A.
Nikroo
, T.
Parham
, J. L.
Peterson
, R.
Petrasso
, L.
Pickworth
, J. E.
Pino
, K.
Raman
, S. P.
Regan
, B. A.
Remington
, H. F.
Robey
, D. P.
Rowley
, D. B.
Sayre
, R. E.
Tipton
, S. V.
Weber
, K.
Widmann
, D. C.
Wilson
, and C. B.
Yeamans
, Phys. Plasmas
21
, 056301
(2014
).46.
K.
Raman
, V. A.
Smalyuk
, D. T.
Casey
, S. W.
Haan
, D. E.
Hoover
, O. A.
Hurricane
, A.
Kroll
, J. J.
Nikroo
, J. L.
Peterson
, B. A.
Remington
, H. F.
Robey
, D. S.
Clark
, B. A.
Hammel
, O. L.
Landen
, M. M.
Marinak
, D. H.
Munro
, K. J.
Peterson
, and J.
Salmonson
, Phys. Plasmas
21
, 072710
(2014
).47.
A.
Casner
, L.
Masse
, S.
Liberatore
, P.
Loiseau
, P. E.
Masson-Laborde
, L.
Jacquet
, D.
Martinez
, A. S.
Moore
, R.
Seugling
, S.
Felker
, S. W.
Haan
, B. A.
Remington
, V. A.
Smalyuk
, M.
Farrell
, E.
Giraldez
, and A.
Nikroo
, Phys. Plasmas
22
, 056302
(2015
).48.
D. A.
Martinez
, V. A.
Smalyuk
, J. O.
Kane
, A.
Casner
, S.
Liberatore
, and L. P.
Masse
, Phys. Rev. Lett.
114
, 215004
(2015
).49.
V. A.
Smalyuk
, C. R.
Weber
, H. F.
Robey
, D. T.
Casey
, K.-C.
Chen
, D. S.
Clark
, M.
Farrell
, S.
Felker
, J. E.
Field
, S. W.
Haan
, B. A.
Hammel
, A. V.
Hamza
, D.
Hoover
, J. J.
Kroll
, O. L.
Landen
, A. G.
MacPhee
, D.
Martinez
, A.
Nikroo
, and N.
Rice
, Phys. Plasmas
24
, 042706
(2017
).50.
C. C.
Kuranz
, H.-S.
Park
, C. M.
Huntington
, A. R.
Miles
, B. A.
Remington
, T.
Plewa
, M. R.
Trantham
, H. F.
Robey
, D.
Shvarts
, A.
Shimony
, K.
Raman
, S.
MacLaren
, W. C.
Wan
, F. W.
Doss
, J.
Kline
, K. A.
Flippo
, G.
Malamud
, T. A.
Handy
, S.
Prisbrey
, C. M.
Krauland
, S. R.
Klein
, E. C.
Harding
, R.
Wallace
, M. J.
Grosskopf
, D. C.
Marion
, D.
Kalantar
, E.
Giraldez
, and R. P.
Drake
, Nat. Commun.
9
, 1564
(2018
).51.
A.
Casner
, C.
Mailliet
, S. F.
Khan
, D.
Martinez
, N.
Izumi
, D.
Kalantar
, P. D.
Nicola
, J. M.
Di Nicola
, E. L.
Bel
, I.
Igumenshchev
, V. T.
Tikhonchuk
, B. A.
Remington
, L.
Masse
, and V. A.
Smalyuk
, Plasma Phys. Controlled Fusion
60
, 014012
(2018
).52.
C.
Mailliet
, E. L.
Bel
, L.
Ceurvorst
, S. F.
Khan
, D.
Martinez
, T.
Goudal
, N.
Izumi
, D.
Kalantar
, P. D.
Nicola
, J. M.
Di Nicola
, I.
Igumenshchev
, V. T.
Tikhonchuk
, B.
Remington
, V. A.
Smalyuk
, L.
Masse
, and A.
Casner
, Phys. Plasmas
26
, 082703
(2019
).53.
J.
Tang
, Z. Y.
Xie
, A.
Du
, J. J.
Ye
, Z. H.
Zhang
, J.
Shen
, and B.
Zhou
, At. Energy Sci. Technol.
48
(12
), 2354
(2014
).54.
X. T.
He
and W. Y.
Zhang
, Eur. Phys. J. D
44
, 227
(2007
).55.
X. T.
He
, W. Y.
Zhang
, and Chinese ICF Team,
EPJ Web Conf.
59
, 01009
(2013
).56.
S. Z.
Fu
, Y. Q.
Sun
, X. G.
Huang
, J.
W
, G. L.
Zhou
, and Y.
Gu
, Chin. J. Lasers
30
(2
), 129
(2003
).57.
S.
Yi
, B.
Mu
, X.
Wang
, L.
Jiang
, J.
Zhu
, Z.
Wang
, P.
He
, Z.
Fang
, W.
Wang
, and S.
Fu
, Chin. Opt. Lett.
12
(9
), 093401
(2014
).58.
J. F.
Wu
, W. Y.
Miao
, L. F.
Wang
, Y. T.
Yuan
, Z. R.
Cao
, W. H.
Ye
, Z. F.
Fan
, B.
Deng
, W. D.
Zheng
, M.
Wang
, W. B.
Pei
, S. P.
Zhu
, S. E.
Jiang
, S. Y.
Liu
, Y. K.
Ding
, W. Y.
Zhang
, and X. T.
He
, Phys. Plasmas
44
, 1
(2014
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.