The injection and acceleration dynamics of electron bunches generated by two different optical injection mechanisms, the injection by an orthogonally crossing pulse with perpendicular polarization and injection by a copropagating preceding pulse, are studied by means of 2D numerical particle-in-cell (PIC) simulations. The effect of the ion cavity (bubble) shape variations induced by injection pulses on the electron bunch formation and observable parameters is explored for early injection and acceleration phases. Even if both schemes have three different injection regions, from which three independent electron sub-bunches emerge, the final merged electron bunch does not exhibit a significant substructure in studied parameters as transverse and longitudinal emittance. The 2D PIC simulations also reveal that the final electron bunch parameters are mainly affected by the spatial charge distribution of individual sub-bunches. Further, the model of the electric and magnetic fields within the slowly evolving ellipsoidal bubble is derived. The electron trajectories in acceleration later stages are analyzed by employing this model for the dynamic changes in the bubble size observed in PIC simulations.
2つの異なる光入射メカニズム、すなわち垂直偏光を持つ直交パルスによる入射と、共伝播する先行パルスによる入射によって生成される電子バンチの入射と加速のダイナミクスを、2次元数値粒子（PIC）シミュレーションを用いて研究した。入射パルスによって誘起されるイオン空洞（バブル）形状の変化が、電子バンチの形成と観測可能なパラメータに及ぼす影響を、入射初期段階と加速段階について調査した。両スキームにおいて3つの異なる入射領域が存在し、そこから3つの独立した電子サブバンチが生成されるが、最終的に合体した電子バンチには、横方向および縦方向エミッタンスなどの研究対象パラメータにおいて顕著なサブ構造は見られない。2次元PICシミュレーションにより、最終的な電子バンチのパラメータは、個々のサブバンチの空間電荷分布に主に支配されることが明らかになった。さらに、ゆっくりと進化する楕円体バブル内の電場および磁場のモデルを導出した。PICシミュレーションで観測されたバブルサイズの動的変化をこのモデルに適用し、加速後期段階における電子軌道を解析した。