The advent of high-power lasers facilities such as the National Ignition Facility (NIF) and the laser megajoule provide unique platforms to study the physics of turbulent mixing flows in high energy density plasmas. We report here on the commissioning of a novel planar direct-drive platform on the NIF, which allows the acceleration of targets during 30 ns. Planar plastic samples were directly irradiated by 300–450 kJ of UV laser light (351 nm) and a very good planarity of the laser drive is demonstrated. No detrimental effect of imprint is observed in the case of these thick plastic targets (300 μm), which is beneficial for future academic experiments requesting similar irradiation conditions. The long-duration direct-drive (DD) platform is thereafter harnessed to study the ablative Rayleigh–Taylor instability (RTI) in DD. The growth of two-dimensional pre-imposed perturbations is quantified through time-resolved face-on x-ray radiography and used as a benchmark for radiative hydrocode simulations. The ablative RTI is then quantified in its highly nonlinear stage starting from intentionally large 3D imprinted broadband modulations. Two generations of bubble mergers is observed for the first time in DD, as a result of the unprecedented long laser acceleration.
高功率レーザー施設、例えば国立点火施設(NIF)やレーザーメガジュールは、高エネルギー密度プラズマにおける乱流混合流の物理を研究するための独自のプラットフォームを提供する。本稿では、NIFにおける新規の平面直接駆動プラットフォームの立ち上げについて報告する。このプラットフォームにより、30 nsの間ターゲットの加速が可能となる。平面プラスチック試料に300~450 kJのUVレーザー光(351 nm)を直接照射し、レーザー駆動の非常に良好な平面性が実証された。これらの厚いプラスチックターゲット(300 μm)の場合、インプリントの有害な影響は観察されず、これは同様の照射条件を必要とする将来の学術実験にとって有益である。その後、長時間持続直接駆動(DD)プラットフォームを利用して、DDにおけるアブレーティブ・レイリー・テイラー不安定性(RTI)を研究した。二次元の予め付与された摂動の成長は、時間分解フェイスオンX線ラジオグラフィーにより定量化され、放射流体力学コードのベンチマークとして使用された。アブレーティブRTIは、意図的に大きな三次元のインプリントされた広帯域摂動から始まる非線形段階において定量化された。DDにおいて、前例のない長時間のレーザー加速の結果として、バブル合体の2世代が初めて観察された。