'Fusion meets chaotic dynamics'—this was the headline for the Fifth International Workshop on Stochasticity in Fusion Plasmas (SFP) held in Jülich, Germany from 11–14 April 2011. This headline reflects a landmark as the generic topic of chaotic dynamical systems has emerged a prominent application by controlling the plasma stability and transport. The workshop facilitated once more gathering of expertise from basic research in the field of non-linear dynamic systems and experts on plasma stability and transport from magnetically confined high temperature plasmas.Resonant magnetic perturbations are used in most large-scale fusion experiments for control of the cyclic high heat flux pulses caused by edge-localized modes in high performance plasmas. This is one of the most prominent applications of non-linear perturbation schemes in modern plasma physics. It was experimentally shown that the edge transport in toroidal magnetic confinement systems as tokamaks and stellarators can be improved towards elimination of transient events, reduction of steady state heat flux densities and reduction of impurity inflow with improvement of the particle confinement. These results sketch the versatile application space of small-scale perturbations for optimization of the rigid magnetic cages used in magnetic confinement of fusion plasmas.At the same time, these experimental observations represent a challenge to theory. The understanding of the experimental observations for extrapolation to future devices is a root requirement in this field of research. Two aspects were dominant in the workshop. First, the question of how the high temperature plasma as highly conductive media with potentially high rotation and plasma drift speeds reacts to a stationary external perturbation was central in all discussions on structural formation, related transport effects and interaction to plasma stability. Second, the topic was highlighted in how far the perturbed system and the final plasma stage is optimized in view of plasma–wall interaction.The papers published in this special issue represent an overview of key aspects discussed at the workshop. This selection is a vital mixture taken out of the following four topical sessions: (1) Formation of stochastic magnetic layers and plasma response to external, non-axisymmetric magnetic perturbations; (2) Energy and particle transport in stochastic magnetic fields; (3) Exhaust in helical and island divertors; (4) Application of resonant magnetic perturbations for ELM control and implications for ITER. Each topical session was concluded with an appended discussion session. An overview of the key points identified in these discussion sessions is given in the workshop summary.The next workshop is planned for early 2013. For details please see www.fz-juelich.de/sfp/. We hope this special issue of Nuclear Fusion will give a stimulating overview of the newest results in this field and highlights key aspects for application in next step fusion devices.
「融合とカオス力学の出会い」——これが、2011年4月11日から14日にドイツのユーリヒで開催された第5回「核融合プラズマにおける確率性に関する国際ワークショップ（SFP）」の見出しであった。この見出しは、カオス力学系という一般的なテーマが、プラズマの安定性と輸送の制御という顕著な応用を生み出したという、一つの画期的な出来事を反映している。このワークショップは、非線形力学系の基礎研究と、磁場閉じ込め高温プラズマにおけるプラズマ安定性および輸送の専門家たちが、再び一堂に会する場を提供した。共鳴磁気摂動は、高性能プラズマにおける周辺局在モード（ELM）によって引き起こされる周期的な高熱流束パルスを制御するために、ほとんどの大規模核融合実験で使用されている。これは、現代のプラズマ物理学における非線形摂動スキームの最も顕著な応用の一つである。トカマクやヘリカル型などのトロイダル磁場閉じ込めシステムにおいて、端部輸送が、過渡的な事象の排除、定常熱流束密度の低減、および粒子閉じ込めの改善に伴う不純物流入の低減へと改善され得ることが、実験的に示された。これらの結果は、核融合プラズマの磁気閉じ込めに用いられる剛体磁気ケージの最適化における、小規模摂動の多用途な応用可能性を描き出している。同時に、これらの実験的観測は理論にとっての挑戦を意味している。将来の装置への外挿のための実験的観測の理解は、この研究分野における根本的な要件である。ワークショップでは、二つの側面が支配的であった。第一に、高温プラズマが高伝導性媒体であり、潜在的に高い回転速度とプラズマドリフト速度を持つ場合に、定常的な外部摂動に対してどのように反応するかという問題が、構造形成、関連する輸送効果、およびプラズマ安定性との相互作用に関するすべての議論の中心であった。第二に、摂動を受けたシステムと最終的なプラズマ状態が、プラズマ・壁相互作用の観点からどの程度最適化されるかというテーマが強調された。この特集号に掲載された論文は、ワークショップで議論された主要な側面の概要を代表するものである。この選定は、以下の4つのトピックセッションから抽出された重要な混合物である：(1) 確率的磁気層の形成と外部非軸対称磁気摂動に対するプラズマ応答；(2) 確率的磁場におけるエネルギーおよび粒子輸送；(3) ヘリカル型およびアイランド型ダイバータにおける排気；(4) ELM制御のための共鳴磁気摂動の応用とITERへの影響。各トピックセッションは、付随する討論セッションで締めくくられた。これらの討論セッションで特定された主要な論点の概要は、ワークショップのまとめに示されている。次のワークショップは2012年初頭に開催される予定である。詳細については、www.fz-juelich.de/sfp/ を参照されたい。この特集号が、この分野の最新の成果について刺激的な概要を提供し、次世代核融合装置への応用における重要な側面を浮き彫りにすることを願っている。