Geodesic acoustic modes (GAM) driven by energetic particles are observed in the Large Helical Device (LHD) by a heavy ion beam probe. The GAM localizes near the magnetic axis. It is confirmed that the energetic-particle-induced GAM is accompanied by an electrostatic potential fluctuation and radial electric field fluctuation. The amplitude of the potential fluctuation is several hundred volts, and it is much larger than the potential fluctuation associated with turbulence-induced GAMs observed in the edge region in tokamak plasmas. The energetic-particle-induced GAM modulates the amplitude of the density fluctuation in a high-frequency range. The observed GAM frequency is constant at the predicted GAM frequency in plasmas with reversed magnetic shear. On the other hand, it shifts upwards from the predicted GAM frequency in plasmas with monotonic magnetic shear.
高エネルギー粒子によって駆動される測地音響モード(GAM)が、重イオンビームプローブによって大型ヘリカル装置(LHD)で観測された。GAMは磁気軸近傍に局在する。高エネルギー粒子誘起GAMが静電ポテンシャル揺動と径方向電場揺動を伴うことが確認された。ポテンシャル揺動の振幅は数百ボルトであり、トカマクプラズマの周辺領域で観測される乱流誘起GAMに関連するポテンシャル揺動よりもはるかに大きい。高エネルギー粒子誘起GAMは、高周波数領域の密度揺動の振幅を変調する。観測されたGAM周波数は、反転磁気シアを持つプラズマにおいて予測GAM周波数で一定である。一方、単調磁気シアを持つプラズマでは、予測GAM周波数から上方にシフトする。