IntroductionWe are very pleased to present this special issue of Plasma Physics and Controlled Fusion dedicated to another annual EPS Plasma Physics Division Conference. It contains the invited papers of the 37th Conference, which was held at the Helix Arts Centre of the Dublin City University Campus, in Dublin, Ireland, from 21 to 25 June 2010. It was locally organized by a team drawn from different Irish institutions, led by Dublin City University and Queen's University Belfast. This team was coordinated by Professor Miles Turner (DCU), with the help of Dr Deborah O'Connell (QUB) as Scientific Secretary, and Ms Samantha Fahy (DCU) as Submissions Secretary. It attracted a large number of delegates (nearly 750), coming from 37 countries. Our Irish hosts provided an excellent atmosphere for the conference and social programme, very helpful for promoting personal links between conference participants. The Conference hosted three satellite meetings, and two special evening sessions. The satellite meetings were the Third Workshop on Plasma for Environmental Issues, the International Workshop on the Role of Arcing and Hot Spots in Magnetic Fusion Devices, and the Workshop on Electric Fields, Turbulence and Self-Organization in Magnetic Plasmas. The aim of this annual EPS Conference is to bring together the different communities of plasma physicists, in order to stimulate cross-collaboration and to promote in an integrated way this area of science. As in previous Conferences, we tried to attract the more relevant researchers and to present the latest developments in plasma physics and related areas. The Programme Committee was divided into four sub-committees, representing the main areas of plasma science. These four areas were magnetic confinement fusion (MCF), still the dominant area of this Conference with the largest number of participants, beam plasma and inertial fusion (BPIF), low temperature plasmas (LTP), which attracted a significant and growing number of participants, and finally basic and astrophysical plasmas (BAP). New strategies are required to achieve a more balanced participation of these four areas of knowledge in future meetings, but the large number of participants and the overall high quality of the invited talks were particularly relevant this year. In the preparation of the Conference Programme we tried to present an updated view of plasma physics and to integrate suggestions coming from the scientific community, in particular through the use of the EPS PPD Open Forum.As mentioned, two evening sessions took place during the Conference. This year, the traditional evening on ITER was replaced by a session dedicated to inertial fusion, organized by D Batani, where the main installations and experiments on laser fusion around the world were presented and critically discussed. The other session, dedicated to plasma physics education, was organized by N Lopes-Cardoso, and discussed the specific educational issues of plasma physics and fusion, and presented the training programmes existing in Europe. As a concluding remark, we would like to thank our colleagues of the Programme Committee and, in particular, the coordinators of the subcommittees, Clarisse Bourdelle and Arthur Peters for MCF, Javier Honrubia for BPIF, Christoph Hollenstein for LTP, and Uli Stroth for BAP, for their generous help, suggestions and support. Due to the large number of participants, the smooth and efficient local organization, and the high overall quality of the plenary and invited presentations, the 37th EPS Conference on Plasma Physics can be considered an undeniable success. I hope you will find, in this special issue of Plasma Physics and Controlled Fusion, an interesting and useful account of this event.Outstanding scientists honoured at the 37th European Physical Society Conference on Plasma PhysicsDuring the Conference the EPS Plasma Physics Division rewarded researchers who have achieved outstanding scientific or technological results. In this way the EPS PPD seeks to reinforce excellence in science. The Plasma Physics Hannes Alfvén Prize 2010The Hannes Alfvén Prize is awarded to Allen Boozer (Professor, Columbia University) and Jürgen Nührenberg (Professor, Max-Planck-Institut für Plasmaphysik and Greifswald University) for the formulation and practical application of criteria allowing stellarators to have good fast-particle and neoclassical energy confinement. Jürgen Nührenberg (left) and Allen Boozer.The tokamak and the stellarator are two major candidate concepts for magnetically confining fusion plasmas. They were both conceived in the early 1950s, but the tokamak developed more rapidly because of its intrinsically favourable confinement properties. Indeed, the stellarator seemed fundamentally unable to confine energy and collisionless alpha-particle orbits well enough for a fusion reactor. In the 1980s, however, Allen Boozer and Jürgen Nührenberg developed methods for tailoring stellarator magnetic fields so as to guarantee confinement comparable to that in tokamaks. Allen Boozer introduced a set of magnetic coordinates, now named after him, in which the description of three-dimensionally shaped magnetic fields is particularly simple. He went on to show that if the magnetic field strength |B| is symmetric in these coordinates (so-called quasisymmetry) then the guiding-centre orbits and the neoclassical confinement properties are equivalent to those in a tokamak. In pioneering calculations a few years later, Jürgen Nührenberg showed that such magnetic fields can indeed be realized in practice, as can other configurations which have equally good confinement without being quasisymmetric. There is an unexpected vastness of configurational possibilities for toroidal plasma confinement, where the limit is likely to be set by turbulence rather than neoclassical losses. In addition, quasisymmetry should facilitate the development of strongly sheared rotation with direct impact in the control of turbulent transport. Moreover, Jügen Nührenberg showed that a number of other properties of the magnetic field can also be optimized simultaneously, allowing high equilibrium and stability limits to be achieved and thus opening up a route to an inherently steady-state fusion reactor. The ideas of Allen Boozer and Jürgen Nührenberg have revolutionized stellarator research. They have already partially been confirmed on the W7-AS and HSX stellarators, and provide the basis for the world's largest stellarator under construction, Wendelstein 7-X. The award of the 2010 Hannes Alfvén Prize to these two leading scientists underlines the development of understanding and transfer of knowledge in plasma physics. Invited papers by Allen Boozer and Jürgen Nührenberg are published as articles 124002 and 124003 in this special issue of Plasma Physics and Controlled Fusion.The Plasma Physics Innovation Prize 2010The 2010 Plasma Physics Innovation Prize of the European Physical Society is awarded to Uwe Czarnetzki (Professor, Ruhr-Universität Bochum) for his outstanding contributions in the discovery of the electrical asymmetry effect, its scientific characterization and for its development up to the level of successful industrial application.Uwe Czarnetzki.The energy of ions impacting surfaces during plasma processing is crucial in determining both the properties of materials being deposited by plasmas and for the control of the etching of thin films. The independent control of the ion energy and the plasma density has been the object of intense industrial research. Current technologies for modifying the ion energy rely on the geometry of the plasma processing chamber or on applying low and high frequency RF power that is not phase locked. These techniques are either not applicable to some situations or have only been partially successful. The electrical asymmetry effect allows the ion energy and plasma density to be decoupled. If the RF power applied to a plasma chamber is comprised of a phase locked fundamental and its second harmonic, the ion energy is a linear function of the phase angle between the two. This simple but previously overlooked technique has proved to be an enabling technology for future materials and plasma applications. The method has been patented and is currently used, for example, by leading manufacturers of large area solar cells and has resulted in unsurpassed quality and homogeneity of the devices. In addition to the elctrical asymmetry effect, Uwe Czarnetzki is internationally renowned for his many important contributions in the areas of laser-based plasma diagnostics and gas discharge physics. For all of these outstanding contributions to low temperature plasmas, the European Physical Society bestows its 2010 Plasma Physics Innovation Prize on Uwe Czarnetzki.The PhD Research Award 2010The Plasma Physics Division 2010 PhD Research Award has been judged by a committee comprising Juergen Meyer-ter-Vehn, Emmanuel Marode and Michel Chatelier who examined all the candidatures in a process managed by Dimitri Batani. The EPS PhD prize is a key element of the EPS PPD activities to recognize exceptional quality of the work carried out by young physicists. The 2010 PhD Research Award winners. From left to right: Emeric Falize, Guilhem Dif-Pradalier, Bérénice Loupias, Peter Manz and Xavier Davoine.The jury nominated four award winners from a pool of impressively high quality candidates. The 2010 citations in alphabetical order are:Xavier Davoine for his research on an intense ultra short X source obtained by acceleration of a class of electrons in the wakefield of a laser pulse, improving the numerical procedure to model the electron dynamics.Guilhem Dif-Pradalier for a fundamental discussion of the formalism needed to describe turbulence and transport in magnetized plasmas, including a collision operator in the Gysela gyrokinetic code that could modify the characteristics of the turbulence.Emeric Falize and Bérénice Loupias for their investigation of similarities between laser-induced plasmas and astrophysical systems and for the description of a set of diagnostics for laser plasmas aimed at demonstrating the possible astrophysics character of plasma jets in laser-induced plasma formation.Peter Manz for his comprehensive analysis of turbulence in magnetized plasmas, exploring the interplay between flows, electric fields and fluctuations.Itoh Project Prize in Plasma Turbulence 2010Professor Sanae Itoh from Kyushu University continued to sponsor the Itoh Project Prize in Plasma Turbulence. The 2010 prize was awarded to G Birkenmeier (Stuttgart University). IOP Poster Prize winners in Dublin, 2010.The Institute of Physics (IOP) has once again provided encouragement for young physiscs with the IOP Poster Prize. Caroline Wilkinson presented the awards this year to three candidates: Mattia Albergante (EPFL, Lausanne), Clelia Pagano (Trinity College Dublin) and Marija Vranic (Instituto Superior Tecnico, Lisbon). Proceedings of 37th EPS Conference on Plasma PhysicsAs previously mentioned, this special issue contains the invited papers of the 37th Conference, held in 2010. The complete proceedings are available online at http://ocs.ciemat.es/EPS2010PAP/html/This site is also accessible from the conference website athttp://www.eps2010.com/(under `Contributions'). The Local Organizing Committee has also prepared a CD with a copy of the proceedings, identical to the online proceedings. This CD is stored at the offices of the European Physical Society as a backup, and as a master copy to make additional copies in case anyone should require one.
はじめに この『Plasma Physics and Controlled Fusion』の特集号は、毎年開催されるEPSプラズマ物理部門会議に捧げられたものであり、ここに収録されているのは、2010年6月21日から25日までアイルランドのダブリンにあるダブリンシティ大学キャンパスのヘリックス・アーツセンターで開催された第37回会議の招待論文です。本会議の現地運営は、ダブリンシティ大学とクイーンズ大学ベルファストが中心となり、アイルランドの複数の研究機関から集まったチームによって行われました。このチームは、マイルズ・ターナー教授（DCU）が統括し、デボラ・オコネル博士（QUB）が科学秘書、サマンサ・フェイ氏（DCU）が投稿秘書を務めました。本会議には約750名の参加者が集まり、37か国から出席しました。アイルランドの主催者側は、会議および社交プログラムにおいて素晴らしい環境を提供し、参加者間の人的交流の促進に大いに貢献しました。本会議では、3つのサテライトミーティングと2つの特別夕方セッションが開催されました。サテライトミーティングは、第3回環境問題プラズマワークショップ、磁気核融合装置におけるアーキングとホットスポットの役割に関する国際ワークショップ、および磁気プラズマにおける電場・乱流・自己組織化に関するワークショップでした。この毎年開催されるEPS会議の目的は、プラズマ物理のさまざまな研究コミュニティを結集し、分野横断的な協力を促進するとともに、この科学分野を統合的な形で発展させることにあります。これまでの会議と同様に、我々はより関連性の高い研究者を集め、プラズマ物理および関連分野における最新の進展を発表するよう努めました。プログラム委員会は、プラズマ科学の主要分野を代表する4つの小委員会に分かれました。これらの4分野は、磁場閉じ込め核融合（MCF）— これは依然として本会議の主要分野であり最も多くの参加者を集めました —、ビームプラズマおよび慣性核融合（BPIF）、低温プラズマ（LTP）— これは有意かつ増加傾向にある参加者を集めました —、そして最後に基礎プラズマおよび天体プラズマ（BAP）です。将来の会議においてこれら4つの知識分野の参加バランスをより均等にするためには新たな戦略が必要ですが、今年は参加者の多さと招待講演の全体的な質の高さが特に顕著でした。会議プログラムの準備にあたり、我々はプラズマ物理の最新の展望を示すとともに、特にEPS PPDオープンフォーラムを通じて科学コミュニティから寄せられた提案を統合するよう努めました。前述のとおり、会議期間中には2つの夕方セッションが開催されました。今年は、従来のITERに関する夕方セッションに代わり、D・バターニが組織した慣性核融合に特化したセッションが設けられ、世界中のレーザー核融合に関する主要な施設と実験が紹介され、批判的な議論が行われました。もう一つのセッションはプラズマ物理教育に特化したもので、N・ロペス＝カルドーソが組織し、プラズマ物理と核融合に関する具体的な教育課題が議論され、欧州で実施されている教育プログラムが紹介されました。結論として、我々はプログラム委員会の同僚たち、特に各小委員会のコーディネーターであるクラリス・ブルデル（MCF担当）、アーサー・ピーターズ（BPIF担当）、ハビエル・オンレビア（BPIF担当）、クリストフ・ホレンシュタイン（LTP担当）、ウリ・シュトロート（BAP担当）の寛大な支援、提案、および助力に感謝の意を表します。参加者の多さ、現地運営の円滑かつ効率的な遂行、そして全体講演および招待講演の質の高さにより、第37回EPSプラズマ物理会議は紛れもない成功を収めたと言えます。本特集号が、この会議の興味深く有益な記録となることを願っています。 第37回欧州物理学会プラズマ物理部門会議において顕著な業績を挙げた科学者たち 会議期間中、EPSプラズマ物理部門は、科学または技術の分野で顕著な成果を達成した研究者を表彰しました。このようにして、EPS PPDは科学における卓越性を強化することを目指しています。 2010年プラズマ物理ハンス・アルヴェーン賞 2010年のハンス・アルヴェーン賞は、アレン・ブーザー教授（コロンビア大学）とユルゲン・ニューレンベルク教授（マックス・プランクプラズマ物理研究所およびグライフスヴァルト大学）に授与されました。受賞理由は、ステラレーターが優れた高速粒子閉じ込めと新古典論的エネルギー閉じ込めを実現するための基準の定式化と実用化への貢献です。ユルゲン・ニューレンベルク（左）とアレン・ブーザー。 トカマクとステラレーターは、磁場閉じ込め核融合プラズマの2つの主要な候補概念です。両者は1950年代初頭に考案されましたが、トカマクはその本質的に有利な閉じ込め特性により、より急速に発展しました。実際、ステラレーターは、エネルギーと無衝突アルファ粒子軌道を核融合炉として十分な水準で閉じ込めることは根本的に不可能であるように思われました。しかし1980年代に、アレン・ブーザーとユルゲン・ニューレンベルクは、トカマクに匹敵する閉じ込めを保証するステラレーター磁場の調整方法を開発しました。アレン・ブーザーは、現在彼の名前にちなんで呼ばれる一連の磁気座標系を導入し、この座標系においては三次元的に成形された磁場の記述が特に簡潔になります。さらに彼は、この座標系において磁場強度|B|が対称的である場合（いわゆる準対称性）、ガイドセンター軌道と新古典論的閉じ込め特性がトカマクのものと等価になることを示しました。その数年後、ユルゲン・ニューレンベルクは先駆的な計算により、このような磁場が実際に実現可能であること、また準対称性を持たなくても同様に優れた閉じ込めを実現する他の配位も可能であることを示しました。トロイダルプラズマ閉じ込めには予想外に多様な配位の可能性があり、その限界はおそらく新古典論的損失ではなく乱流によって決まるでしょう。さらに、準対称性は強くシアした回転の発生を促進し、乱流輸送の制御に直接的な影響を与えるはずです。その上、ユルゲン・ニューレンベルクは、磁場の他の多くの特性も同時に最適化できることを示し、高い平衡および安定性限界を達成することを可能にし、本質的に定常運転の核融合炉への道を開きました。アレン・ブーザーとユルゲン・ニューレンベルクのアイデアはステラレーター研究に革命をもたらしました。それらはW7-ASおよびHSXステラレーターにおいてすでに部分的に確認されており、現在建設中の世界最大のステラレーターであるヴェンデルシュタイン7-Xの基礎を提供しています。2010年のハンス・アルヴェーン賞がこの2人の先駆的科学者に授与されたことは、プラズマ物理における理解と知識の伝達の発展を際立たせるものです。アレン・ブーザーとユルゲン・ニューレンベルクの招待論文は、本『Plasma Physics and Controlled Fusion』特集号に記事124002および124003として掲載されています。 2010年プラズマ物理イノベーション賞 2010年の欧州物理学会プラズマ物理イノベーション賞は、ウーヴェ・チャルネツキ教授（ルール大学ボーフム）に授与されました。受賞理由は、電気的非対称効果の発見、その科学的特性評価、および産業応用の成功レベルまでの発展に対する顕著な貢献です。ウーヴェ・チャルネツキ。 プラズマプロセッシング中のイオンが表面に衝突する際のエネルギーは、プラズマによって堆積される材料の特性と、薄膜のエッチングの制御の両方を決定する上で極めて重要です。イオンエネルギーとプラズマ密度の独立した制御は、産業界における集中的な研究対象となってきました。イオンエネルギーを変更するための現在の技術は、プラズマプロセッシングチャンバーの形状に依存するか、位相ロックされていない低周波および高周波のRF電力を印加することに依存しています。これらの技術は、一部の状況には適用できないか、あるいは部分的な成功しか収めていません。電気的非対称効果により、イオンエネルギーとプラズマ密度を分離することが可能になります。プラズマチャンバーに印加するRF電力を、位相ロックされた基本波とその第二高調波で構成すると、イオンエネルギーは両者の間の位相角の線形関数となります。この単純でありながらこれまで見落とされていた技術は、将来の材料およびプラズマ応用にとって実現可能な技術であることが証明されました。この方法は特許を取得しており、現在例えば大面積太陽電池の主要メーカーで使用され、デバイスの比類のない品質と均一性をもたらしています。電気的非対称効果に加えて、ウーヴェ・チャルネツキはレーザーベースのプラズマ診断および気体放電物理の分野における数多くの重要な貢献により国際的に高い評価を得ています。これらの低温プラズマにおける顕著な貢献のすべてに対して、欧州物理学会は2010年のプラズマ物理イノベーション賞をウーヴェ・チャルネツキに授与します。 2010年PhD研究賞 2010年のプラズマ物理部門PhD研究賞は、ユルゲン・マイヤー＝テア＝フェーン、エマニュエル・マロード、ミシェル・シャトリエからなる委員会によって審査され、彼らはディミトリ・バターニが管理するプロセスにおいてすべての候補者を審査しました。EPS PhD賞は、若手物理学者によって行われた研究の卓越した質を表彰するためのEPS PPD活動の重要な要素です。2010年のPhD研究賞受賞者。左から右へ：エメリック・ファリズ、ギレム・ディフ＝プラダリエ、ベレニス・ルピアス、ピーター・マンツ、ザビエル・ダヴォワーヌ。 審査委員会は、印象的な高品質の候補者のプールから4人の受賞者を指名しました。2010年の受賞者（アルファベット順）は以下のとおりです： ザビエル・ダヴォワーヌは、レーザーパルスのウェイクフィールドにおける電子の一群の加速によって得られる強力な超短X線源に関する研究、および電子ダイナミクスをモデル化するための数値手法の改良に対して。 ギレム・ディフ＝プラダリエは、磁化プラズマにおける乱流と輸送を記述するために必要な形式理論に関する基礎的な議論、およびジャイロ運動論コードGyselaにおいて乱流の特性を修正しうる衝突演算子の導入に対して。 エメリック・ファリズとベレニス・ルピアスは、レーザー誘起プラズマと天体物理システムの間の類似性の調査、およびレーザー誘起プラズマ形成におけるプラズマジェットの可能な天体物理学的特性を実証することを目的としたレーザープラズマ用診断装置群の記述に対して。 ピーター・マンツは、磁化プラズマにおける乱流の包括的な解析、流れ、電場、およびゆらぎの間の相互作用の探求に対して。 2010年伊藤プロジェクトプラズマ乱流賞 九州大学の伊藤早苗教授は、引き続き伊藤プロジェクトプラズマ乱流賞を支援しました。2010年の賞は、G・ビルケンマイヤー（シュトゥットガルト大学）に授与されました。 2010年ダブリンにおけるIOPポスター賞受賞者 英国物理学会（IOP）は、今回もIOPポスター賞を通じて若い物理学者への奨励を提供しました。キャロライン・ウィルキンソンが今年の賞を3人の候補者に授与しました：マッティア・アルベルガンテ（EPFL、ローザンヌ）、クレリア・パガーノ（トリニティ・カレッジ・ダブリン）、およびマリヤ・ヴラニッチ（リスボン工科大学）。 第37回EPSプラズマ物理会議論文集 前述のとおり、本特集号には2010年に開催された第37回会議の招待論文が収録されています。完全な論文集は以下のURLからオンラインで入手可能です： http://ocs.ciemat.es/EPS2010PAP/html/ このサイトは会議のウェブサイトからもアクセスできます： http://www.eps2010.com/ （「Contributions」の項参照）。現地組織委員会は、オンライン論文集と同一の内容を持つCDも作成しました。このCDは欧州物理学会の事務所にバックアップとして保管されており、また追加コピーが必要な場合に備えてマスターコピーとしても保管されています。