We discuss on purely analytical grounds the various mechanisms for electron acceleration, which can be relevant in the Petawatt laser pulse regime. This includes a modified version of the well-known wakefield acceleration (dominant for short pulses), stochastic acceleration due to counter-propagating laser pulses (which could be dominant for long pulses) and the relativistic photon mirror or the snow-plow effect (which could lead to enhanced single step acceleration). We discuss other stochastic processes related to the interaction between direct and wakefield acceleration. Approximate analytical criteria for stochastic and enhanced acceleration regimes are established. Our discussion also includes excitation of unstable betatron oscillations. The present analytical models could be relevant to the interpretation of both simulations and experiments.
我々は、ペタワットレーザーパルス領域において関連し得る電子加速の様々なメカニズムについて、純粋に解析的な観点から議論する。これには、よく知られたウェイクフィールド加速の修正版（短パルスに対して支配的）、対向伝播レーザーパルスによる確率加速（長パルスに対して支配的となり得る）、および相対論的光子ミラーまたはスノープロー効果（強化された単段階加速につながり得る）が含まれる。我々は、直接加速とウェイクフィールド加速の間の相互作用に関連する他の確率過程についても議論する。確率加速および強化加速領域に対する近似的な解析的基準が確立される。我々の議論は、不安定なベータトロン振動の励起も含む。本解析モデルは、シミュレーションと実験の両方の解釈に関連し得る。