We report on tailoring ionization-induced injection in laser wakefield acceleration so that the electron injection process is self-truncating following the evolution of the plasma bubble. Robust generation of high-quality electron beams with shot-to-shot fluctuations of the beam parameters better than 10% is presented in detail. As a novelty, the scheme was found to enable well-controlled yet simple tuning of the injected charge while preserving acceleration conditions and beam quality. Quasi-monoenergetic electron beams at several 100 MeV energy and 15% relative energy spread were routinely demonstrated with a total charge of the monoenergetic feature reaching 0.5 nC. Finally these unique beam parameters, suggesting unprecedented peak currents of several 10 kA, are systematically related to published data on alternative injection schemes.
レーザー航跡場加速における電離誘起電子入射を、プラズマバブルの時間発展に伴って電子入射過程が自己終端するように調整したことを報告する。ビームパラメータのショット間変動が10%未満である高品質電子ビームの堅牢な生成について、詳細に提示する。新規性として、この手法は加速条件とビーム品質を維持しつつ、入射電荷の良好に制御された簡便な調整を可能にすることが見出された。数100 MeVのエネルギーと15%の相対エネルギー広がりを持つ準単色電子ビームが、単色成分の全電荷が0.5 nCに達する状態で日常的に生成された。最後に、これらの特異なビームパラメータは、数10 kAの前例のないピーク電流を示唆するものであり、代替入射方式に関する公表データと系統的に関連付けられる。