Densities achievable in ASDEX Upgrade discharges are restricted by a disruptive limit in the L-mode caused by an edge-power imbalance which is linking divertor detachment, Marfe formation and the separatrix density. The attainable average densities depend then on the internal particle sources and the core transport and can exceed the empirical Greenwald density. In H-mode an upper density limit is found which represents a non-disruptive H - L back transition, which is preceded by the occurrence of type-III ELMs. Close to the Greenwald limit this H - L transition cannot be avoided at any power flux across the separatrix and - at high external neutral gas fluxes - confinement compared with ITER H-92P scaling degrades even before the back transition. The H-mode operational window is determined by local edge-barrier parameters and their gradients, respectively. The boundaries are represented by the L - H transition-temperature threshold, the ideal ballooning edge-pressure gradient limit, the upper temperature limit for type-III ELMs and an upper H-mode barrier density limitation. The cause for the last limitation is not yet identified; it may be due to resistive ballooning modes or the separatrix density limit. Despite the limited edge densities the Greenwald density could be surpassed by a factor of three with pellet refuelling from the low magnetic-field side. Pellet injection from the high-field side gains from the strong increase of fuelling efficiency due to the assisting toroidal outward drift of the formed high- ablatant. Higher densities are achievable in H-mode compared with low-field side injection and diminished convective losses avoid confinement degradation up to the Greenwald density. In gas-puffed type-I ELMy H-modes the plasma thermal energy and the edge-pressure gradients, which are limited by ballooning stability, are linked via a robust temperature-profile stiffness and the flat density profiles resulting from dominant edge refuelling at high densities. Their confinement does not improve with increasing density (and neutral gas fluxes) and may even slightly degrade. Therefore, the superior confinement of type-I ELMy H-modes compared with type-III ELMy ones at medium densities is actually offset at densities close to the Greenwald density. In contrast to the temperature-profile resilience density profiles can be changed both by deep refuelling (with pellets) and intrinsic transport improvements connected with density peaking (observed in CDH-modes), which offers the combination of high confinement and high density operation. The possible alliance with radiation cooling, divertor detachment and divertor compatible type-III ELMs could solve the power exhaust problem.
ASDEX Upgradeの放電で達成可能な密度は、Lモードにおける破壊的限界によって制限され、これはダイバータのMarfe形成とセパラトリックス密度を結びつけるエッジパワーバランスの不均衡に起因する。達成可能な平均密度は、内部粒子源とコア輸送に依存し、グリーンワルド密度を超えることができる。Hモードでは、上部密度限界が存在し、これは非破壊的なH-L遷移によって特徴づけられ、その前にIII型ELMが発生する。グリーンワルド密度に近づくと、このH-L遷移はセパラトリックスを横切るいかなるパワーフラックスでも回避できず、高い外部中性ガスフラックスでは、閉じ込めはH-L遷移の前にITer H-97Pスケーリングと比較して劣化する。Hモードの運転ウィンドウは、局所的なエッジバリアパラメータとその勾配によって決定される。境界は、L-H遷移温度閾値、理想バルーニングエッジ圧力勾配限界、III型ELMの上部温度限界、および上部Hモードバリア密度限界によって表される。最後の限界の原因はまだ特定されておらず、抵抗性バルーニングモードまたはセパラトリックス密度限界による可能性がある。エッジ密度が限界に達しているにもかかわらず、グリーンワルド密度は、低磁場側からのペレット入射により3倍まで超えることができる。高磁場側からのペレット入射は、形成された高アブラタントのトロイダル方向外向きドリフトによる燃料補給効率の大幅な向上により、さらに高い密度を達成できる。Hモードでは、高磁場側入射は低磁場側入射と比較して高い密度を達成でき、熱損失の低減により閉じ込め劣化を回避してグリーンワルド密度まで到達できる。ガスパフによるI型ELMy Hモードでは、プラズマ熱エネルギーとエッジ圧力勾配はバルーニング安定性によって制限され、堅牢な温度プロファイル剛性と、高密度での支配的なエッジ燃料補給による平坦な密度プロファイルを介して結びついている。閉じ込めは密度増加（および中性ガスフラックス増加）とともに改善せず、わずかに劣化することもある。したがって、中程度の密度でのI型ELMy Hモードの優れた閉じ込めは、グリーンワルド密度に近い密度では、III型ELMy Hモードとの差が実質的に相殺される。温度プロファイルの剛性とは対照的に、密度プロファイルは、ペレットによる深部燃料補給やCDHモードで観測される内部輸送改善によって変更可能であり、高閉じ込めと高密度運転の組み合わせを実現できる。放射冷却、ダイバータデタッチメント、およびダイバータ適合型III型ELMとの可能な組み合わせは、排気問題を解決できる可能性がある。