The anomalous mix at the high-Z and low-Z plasma interfaces in an inertial confinement fusion hohlraum is a current topic of interest. The mechanism for such an anomalous mix in the interpenetration layer at the high-Z and low-Z plasma interface and its effects on the laser plasma instabilities have been investigated by particle-in-cell simulations. It is found that a diffusion-driven collisionless shock wave can be generated from an initially sharp high-Z and low-Z plasma interface with total pressure balance and constant temperature in the laser propagation channel. This purely electrostatic shock wave propagates into the high-Z plasma and leads to mix of different species of ions which is significantly faster than a classical mix in the presence of the large electric field. The mix layer width, measured as a separation distance affected by the shock, grows as , where . The effect of the anomalous mix on the linear growth rate of laser plasma instabilities is evaluated.
高Zおよび低Zプラズマ界面における異常混合は、慣性閉じ込め核融合ホールラウムにおける現在の関心対象である。高Zおよび低Zプラズマ界面の相互浸透層におけるこのような異常混合のメカニズムと、それがレーザープラズマ不安定性に及ぼす影響は、particle-in-cellシミュレーションによって調査された。レーザー伝搬チャネル内で全圧平衡と一定温度を有する初期に鋭い高Zおよび低Zプラズマ界面から、拡散駆動の無衝突衝撃波が生成され得ることが見出された。この純静電衝撃波は高Zプラズマ中を伝搬し、大きな電場の存在下での古典的な混合よりも有意に速い異なるイオン種の混合を引き起こす。衝撃波の影響を受けた分離距離として測定される混合層幅は、 として成長する。ここで、 である。異常混合がレーザープラズマ不安定性の線形成長率に及ぼす影響が評価された。