Marfes-axisymmetric, poloidally localized plasma edge phenomena occurring in tokamaks close to the upper density limit-are studied numerically for a realistic ASDEX-upgrade single-null divertor geometry. An advanced version of the 2D tokamak edge multifluid code B2 is used, assuming plausible boundary conditions and radial transport laws. A deuterium plasma contaminated with carbon is chosen, since carbon is the most prominent impurity in tokamaks with graphite tiles and some form of oxygen gettering. All charge states are treated as separate fluids. The formation of a marfe and its nonlinear behaviour is investigated in detail for realistic experimental scenarios. It is shown that a marfe may be readily stabilized by external feedback control using the radiated power as the control parameter. The whole set of stationary states can be represented in a diagram of steady states by a double-valued function, where the two branches describe marfe-free and marfe plasma states, respectively. The internal mechanism sustaining a state steady marfe, i.e. a localized region of enhanced density and lowered temperature relative to the surrounding medium, is discussed.
マーフィ（MARFE）—トカマクにおいて高密度限界付近で発生する軸対称かつポロイダル方向に局在したプラズマ周辺部現象—を、現実的なASDEX-Upgradeシングルヌルダイバータ形状に対して数値的に研究した。高度化された2次元トカマク周辺部多流体コードB2を用い、妥当な境界条件と径方向輸送則を仮定した。炭素で汚染された重水素プラズマを選択した。これは、グラファイトタイルと何らかの酸素ゲッタリングを備えたトカマクにおいて、炭素が最も顕著な不純物であるためである。すべての電荷状態は独立した流体として扱われる。マーフィの形成とその非線形挙動を、現実的な実験シナリオについて詳細に調査した。マーフィは、放射パワーを制御パラメータとして用いた外部フィードバック制御によって容易に安定化され得ることが示された。定常状態の全体集合は、二価関数による定常状態図として表現でき、その二つの分枝はそれぞれマーフィを含まないプラズマ状態とマーフィを含むプラズマ状態を記述する。周囲の媒質と比較して高密度・低温の局在領域である定常マーフィを持続させる内部メカニズムについて議論する。