【摘 要】
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激光等离子体尾场加速(Laser Wakefield Acceleration, LWFA)是一种新型的电子加速方式，与传统加速器相比，其加速梯度大，设备体积小。目前实验一般使用的大功率激光(PW)作为驱动光，得到GeV高能电子束，但重复频率较小(1~10Hz)。近年来，为了提高电子束重复频率至千赫兹，将激光脉宽压缩到少周期量级，使用毫焦、kHz重复频率激光作为驱动光，得到MeV量级电子，用于超快电子衍射实验，可将其时间分辨率提高到小于十飞秒量级，同时也可用于提高泵浦-探针实验的精细度。
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激光等离子体尾场加速(Laser Wakefield Acceleration, LWFA)是一种新型的电子加速方式，与传统加速器相比，其加速梯度大，设备体积小。目前实验一般使用的大功率激光(PW)作为驱动光，得到GeV高能电子束，但重复频率较小(1~10Hz)。近年来，为了提高电子束重复频率至千赫兹，将激光脉宽压缩到少周期量级，使用毫焦、kHz重复频率激光作为驱动光，得到MeV量级电子，用于超快电子衍射实验，可将其时间分辨率提高到小于十飞秒量级，同时也可用于提高泵浦-探针实验的精细度。
文章使用PIC模拟代码Osiris进行三维粒子仿真模拟，使用了5.4fs,1.6mJ的激光作为驱动光产生等离子体尾场，输出了5MeV能量，~10fs的准单能电子束。通过研究空泡非对称性结构的演化过程，和少周期激光载波-包络相位(carrier-envelope phase, CEP)的漂移周期，我们发现激光的CEP快速、周期性的变化会调制空泡出现摆动现象，在这个过程中激光红移和等离子体负色散起到了重要作用，无法忽略，在这基础上又进行了一系列模拟，来进行验证。而空泡的周期性摆动，又会促进背景电子的自注入，在一个摆动周期内，有两次电子注入，分别来自于空泡的上半部分和下半部分，与空泡摆动的特定形状相对应，都基本上是以激光CEP变化2π为周期的。
这种周期性注入电子的机制是一种新的注入机制，来源于激光CEP变化调节空泡导致的空泡周期性摆动。且每次注入是间隔开的，空泡每个摆动引起注入的粒子束脉宽都很短，若能在在错相效应发生前出射，可利用速度差异将其分开，有望得到亚飞秒量级脉宽的电子束。
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