The relevance of the assumption of critical gradient length in electron heat transport is tested against the results of electron cyclotron heating (ECH) modulation experiments carried out on ASDEX Upgrade, using time-dependent transport simulations. A general χe model based on a ∇Te/Tethreshold is proposed, which can provide two different heat pulse (HP) propagation regimes, with respect to the power balance (PB) diffusion coefficient χePB: χeHP = χePB occurs if ∇Te/Te<(∇Te/Te)c, while χeHP>χePB if ∇Te/Te⩾(∇Te/Te)c. By a careful choice of the model parameters, the experimental Te response to ECH modulations is simulated with excellent accuracy, and the transition between the two propagation regimes is, without ambiguity, ascribed to a ∇Te/Te threshold. Our findings are consistent with theoretical expectations, as well as with experimental observations made on TORE SUPRA. This global consistency shows the relevance of the main physical factors involved in our model, in particular the assumption of critical temperature gradient length.
臨界勾配長の仮定が電子熱輸送において妥当であるかどうかを、ASDEX Upgradeで実施された電子サイクロトロン加熱(ECH)変調実験の結果と、時間依存輸送シミュレーションを用いて検証した。∇Te/Teの閾値に基づく一般的なχeモデルを提案し、このモデルはパワーバランス拡散係数χePBに対して、熱パルス伝播(HP)の2つの異なる領域を提供できる。すなわち、∇Te/Te<(∇Te/Te)cの場合にはχeHP=χePBが成立し、∇Te/Te⩾(∇Te/Te)cの場合にはχeHP>χePBとなる。モデルパラメータを適切に選択することにより、ECH変調に対する実験的なTe応答が優れた精度で再現され、2つの伝播領域間の遷移は、曖昧さなく∇Te/Teの閾値に帰属される。我々の知見は理論的予測と整合しており、TORE SUPRAでの実験観測とも一致する。この全体的な整合性は、我々のモデルにおける主要な物理的要因、特に臨界温度勾配長の仮定の妥当性を示している。