A new scheme that is able to control the electron injection phase in the plasma wakefield based on the ponderomotive acceleration of electrons is proposed. The scheme uses the far-infrared laser as an injection pulse which copropagates behind the pump laser. Electrons located in the rear of the first period of the wakefield are pre-accelerated by the injection pulse and get injected at the phase that is determined by the distance between the two laser pulses. 1D Hamiltonian analysis and 2D particle-in-cell simulations have been performed to investigate the trapping process, as well as the influence of injection phase on electron energy and beam charge. With the proper injection phase, the maximum injected electron charge that is limited by the beam loading can be achieved.
プラズマ航跡場における電子注入位相を、ポンデロモーティブ加速に基づいて制御できる新しい方式を提案する。この方式では、遠赤外レーザーを注入パルスとして用い、ポンプレーザーの後方に配置する。航跡場の第一周期の後方に位置する電子は、注入パルスによって予備加速され、2つのレーザーパルス間の距離によって決まる位相で注入される。1次元ハミルトニアン解析と2次元粒子シミュレーションを用いて、捕捉過程と、注入位相が電子エネルギーおよび電荷量に与える影響を調べた。適切な注入位相を選ぶことで、ビーム負荷効果によって制限される最大の注入電荷量を達成できる。