Laser plasma accelerators (LPA) offer an exciting possibility to deliver high energy, high brightness electrons beams in drastically smaller distance scales than is typical for conventional accelerators. As such, LPAs draw considerable attention as potential drivers for next generation light sources and for a compact linear collider. In order to asses the viability of an LPA source for a particular application, the brightness of the source should be properly characterized. In this paper, we present charge dependent transverse emittance measurements of LPA sources using both ionization injection and shock induced density down ramp injection, with the latter delivering smaller transverse emittances by a factor of two when controlling for charge density. The single shot emittance method is described in detail with a discussion on limitations related to second order transport effects. The direct role of space charge is explored through a series of simulations and found to be consistent with experimental observations.
レーザープラズマ加速器（LPA）は、従来の加速器に典型的な距離スケールよりもはるかに短い距離で、高エネルギー・高輝度の電子ビームを生成するという魅力的な可能性を提供する。そのため、LPAは次世代光源やコンパクトなリニアコライダーのための有力な駆動源として大きな注目を集めている。特定の応用に対するLPA源の実現可能性を評価するためには、その輝度を適切に特性評価する必要がある。本論文では、イオン化入射と衝撃波誘起密度ランプ入射の両方を用いたLPA源について、電荷依存のエミッタンス測定結果を報告する。電荷密度を制御した条件下では、後者の入射方式が前者に比べて約2倍小さいエミッタンスを達成した。シングルショットエミッタンス測定法の詳細を述べ、二次輸送効果に関連する制約について考察する。さらに、空間電荷の直接的な影響を一連のシミュレーションによって調べ、その結果が実験観測と一致することを示す。