The plasma response to the vacuum resonant magnetic perturbation (RMP) fields, produced by the ELM control coils in ASDEX Upgrade experiments, is computationally modelled using the MARS-F/K codes (Liu et al 2000 Phys. Plasmas73681, Liu et al 2008 Phys. Plasmas15112503). A systematic investigation is carried out, considering various plasma and coil configurations as in the ELM control experiments. The low q plasmas, with (q95 is the safety factor q value at 95% of the equilibrium poloidal flux), responding to low n (n is the toroidal mode number) field perturbations from each single row of the ELM coils, generates a core kink amplification effect. Combining two rows, with different toroidal phasing, thus leads to either cancellation or reinforcement of the core kink response, which in turn determines the poloidal location of the peak plasma surface displacement. The core kink response is typically weak for the n = 4 coil configuration at low q, and for the n = 2 configuration but only at high q (). A phase shift of around 60 degrees for low q plasmas, and around 90 degrees for high q plasmas, is found in the coil phasing, between the plasma response field and the vacuum RMP field, that maximizes the edge resonant field component. This leads to an optimal coil phasing of about 100 (−100) degrees for low (high) q plasmas, that maximizes both the edge resonant field component and the plasma surface displacement near the X-point of the separatrix. This optimal phasing closely corresponds to the best ELM mitigation observed in experiments. A strong parallel sound wave damping moderately reduces the core kink response but has minor effect on the edge peeling response. For low q plasmas, modelling shows that both the resonant electromagnetic torque and the neoclassical toroidal viscous (NTV) torque (due to the presence of 3D magnetic field perturbations) contribute to the toroidal flow damping, in particular near the plasma edge region. For high q plasmas, however, significant amount of torque is also produced in the bulk plasma region, and the contributions from the electromagnetic, the NTV, and the torque associated with the Reynolds stress, all play significant roles.
ASDEX Upgrade実験においてELM制御コイルによって生成される真空共鳴磁場摂動（RMP）場に対するプラズマ応答は、MARS-F/Kコード（Liu et al 2000 Phys. Plasmas73681, Liu et al 2008 Phys. Plasmas15112503）を用いて計算機的にモデル化される。ELM制御実験と同様の様々なプラズマおよびコイル配位を考慮して、系統的調査が実施される。低qプラズマ（q95は平衡ポロイダル磁束の95%における安全係数q値である）は、ELMコイルの各単一列からの低n（nはトロイダルモード数）磁場摂動に応答して、コアキンク増幅効果を生成する。異なるトロイダル位相を持つ2つの列を組み合わせることで、コアキンク応答の打ち消しまたは強化が生じ、それが今度はピークプラズマ表面変位のポロイダル位置を決定する。コアキンク応答は、低qでのn = 4コイル配位、および高q（）の場合のみのn = 2配位では通常弱い。プラズマ応答場と真空RMP場の間のコイル位相において、端部共鳴磁場成分を最大化する位相シフトは、低qプラズマでは約60度、高qプラズマでは約90度であることが見出される。これにより、低（高）qプラズマに対して約100（−100）度の最適なコイル位相が導かれ、それが端部共鳴磁場成分とセパラトリックスのX点近傍でのプラズマ表面変位の両方を最大化する。この最適位相は、実験で観測された最良のELM緩和と密接に対応する。強い平行音波減衰は、コアキンク応答を適度に低減するが、エッジピーリング応答にはわずかな影響しか与えない。低qプラズマでは、モデリングにより、共鳴電磁トルクと新古典トロイダル粘性（NTV）トルク（3次元磁場摂動の存在による）の両方が、特にプラズマ端部領域近傍でトロイダル流の減衰に寄与することが示される。しかし高qプラズマでは、バルクプラズマ領域でもかなりの量のトルクが生成され、電磁トルク、NTVトルク、およびレイノルズ応力に関連するトルクの寄与がすべて重要な役割を果たす。