Available analytical wakefield models for the bubble and the blow-out regime of electron-plasma acceleration perfectly describe important features like shape, fields, trapping ratio, achievable energy, energy distribution and radial emittance. As we show, for wakefields with an extremely small amplitude these models fail to describe the accelerating electric field and its divergence in the wakefield rear. Since prominent parameter regimes like the Trojan horse regime of photocathode injection exhibit this feature, it is of great importance to work out analytical models that fix this problem; one possible model is introduced in this work. Using a phenomenological theory, we are able to better describe the divergence of the electric field and the bubble shape.
利用可能な解析的ウェイクフィールドモデルは、電子プラズマ加速のバブル領域およびブローアウト領域における形状、電場、捕捉率、達成可能なエネルギー、動径方向のエミッタンスなどの重要な特徴を完全に記述する。我々が示すように、極めて小さな振幅のウェイクフィールドに対しては、これらのモデルはウェイクフィールド後方部における加速電場とその発散を記述できない。フォトカソード入射のトロイの木馬領域のような顕著なパラメータ領域がこの特徴を示すため、この問題を解決する解析的モデルを構築することは極めて重要である。本稿ではそのようなモデルの一つを紹介する。現象論的理論を用いることで、電場の発散とバブル形状をより良く記述することが可能となる。