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.

1.
J.
Nuckolls
,
L.
Wood
,
A.
Thiessen
, and
G. B.
Zimmerman
,
Nature
239
,
139
(
1972
).
2.
J. D.
Lindl
,
Inertial Confinement Fusion
(
Springer
,
New York
,
1998
).
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.
D.
Layzer
,
Astrophys. J.
122
,
1
(
1955
).
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
).
You do not currently have access to this content.