The density fluctuations of the geodesic acoustic mode (GAM) have been observed in Ohmic deuterium plasma discharges with a combination of rake-like and three-step Langmuir probe arrays on the HL-2A tokamak. The probe arrays with poloidal and toroidal separations of 36 and 1330 mm are applied to measure the spectral property and intermittency of the GAM density fluctuations. The poloidal and toroidal mode numbers of the fluctuations are simultaneously measured for the first time. The measured fluctuation amplitude is consistent with the theoretical prediction. High coherence and near zero phase shift of the GAM density fluctuations separated toroidally by 37.5° at the same magnetic flux surface was first observed, indicating the symmetric structure of the GAM in the toroidal direction. The peak time delays of the cross-correlation function of the fluctuations above and below the midplane suggest the expected sin θ dependence. The nonlinear three wave coupling between the GAM and the ambient turbulence is shown to be a plausible mechanism for the generation of the GAM density fluctuations. The significant coherence and the corresponding fixed phase shift (∼π) between the original data and the envelope of the high frequency ambient turbulence provide the experimental evidence for the envelope modulation. The GAM amplitude is out of phase with the particle flux. Most of the intermittent frequencies for particle flux are close to the GAM frequency.
密度揺動のgeodesic acoustic mode（GAM）は、HL-2Aトカマクにおいて、レーキ型および3段型ラングミュアプローブアレイの組み合わせを用いて、オーミック重水素プラズマ放電中に観測された。ポロイダル方向およびトロイダル方向の間隔がそれぞれ36 mmおよび1330 mmのプローブアレイを用いて、GAM密度揺動のスペクトル特性と間欠性を測定した。この揺動のポロイダルおよびトロイダルモード数を同時に測定したのは初めてである。測定された揺動振幅は理論予測と一致している。同一磁気面上でトロイダル方向に37.5°離れた位置におけるGAM密度揺動間の高いコヒーレンスとほぼゼロの位相差が初めて観測され、GAMがトロイダル方向に対称な構造を有することが示された。赤道面の上下における揺動の相互相関関数のピーク時間遅延は、予想されるsin θ依存性を示した。GAMと周囲の乱流との間の非線形3波結合は、GAM密度揺動の生成機構として有力であることが示された。元データと高周波周囲乱流の包絡線との間の有意なコヒーレンスと対応する固定位相差（∼π）は、包絡線変調の実験的証拠を提供する。GAM振幅は粒子フラックスと逆位相の関係にあった。間欠的な粒子フラックスの周波数の多くはGAM周波数に近い値であった。