Two experiments on DIII-D have been performed with the purpose of searching for evidence of a critical electron temperature gradient or gradient scale length. Both experiments employed off-axis electron cyclotron heating to vary the local value of inverse temperature scale length while holding the total heating power and thus edge temperatures constant. The incremental or heat pulse thermal diffusivity was monitored as a means of identifying the existence of a threshold or critical value of , kcrit, where a large increase in heat pulse diffusivity may occur while going from below to above kcrit. No evidence of a critical value was found, but the existence of one cannot be ruled out by the experimental results. The results can be used to place an upper bound on kcrit. If kcrit exists, the experimental results indicate kcrit < 3.8 m−1 at ρ = 0.45 and kcrit < 2.5 m−1 at ρ = 0.29 corresponding to temperature scale lengths relative to the plasma minor radius of and 0.65, respectively. Over most of the plasma radius (ρ ⩾ 0.3) the temperature profile in the L-mode discharges studied exceeds these upper bounds on kcrit. A transport model based on a critical gradient is consistent with experimental observations but is not unique. Models other than one based on the existence of a critical gradient are also consistent with experimental observations.
DIII-D における2つの実験が、臨界電子温度勾配または勾配スケール長の証拠を探す目的で実施された。両実験とも、オフアクシス電子サイクロトロン加熱を用いて、全加熱出力、ひいては周辺温度を一定に保ちながら、逆温度スケール長の局所値を変化させた。増分または熱パルス熱拡散率を監視することで、kcrit の閾値または臨界値の存在を特定しようとした。kcrit を下回る状態から上回る状態へ移行する際に、熱パルス拡散率の大幅な増加が生じる可能性がある。臨界値の証拠は見つからなかったが、実験結果からその存在を否定することはできない。結果は kcrit の上限を設定するために使用できる。もし kcrit が存在するなら、実験結果は ρ = 0.45 で kcrit < 3.8 m⁻¹、ρ = 0.29 で kcrit < 2.5 m⁻¹ を示しており、これはそれぞれプラズマ小半径に対する温度スケール長が および 0.65 に対応する。調査したLモード放電における温度プロファイルは、プラズマ半径の大部分(ρ ⩾ 0.3)で、これらの kcrit の上限を超えている。臨界勾配に基づく輸送モデルは実験観測と一致するが、一意ではない。臨界勾配の存在に基づくもの以外のモデルも、実験観測と一致する。