Geodesic acoustic modes (GAMs) represent the oscillating counterpart of zonal flow in tokamak plasma and can affect transport due to their interaction with turbulence eddies. GAMs have been observed in many experiments and modelled under different conditions, but because of their variety of characteristics, we do not yet have a complete picture of their dynamics. It has been demonstrated that optical methods can be efficiently used to describe and predict several characteristics of the GAM radial structures that can be interpreted as 'waves' propagating in the space-time. We exploit complex eikonal theories to investigate the behavior of GAMs that are commonly observed in experiments, and find that their periodic modulation and intermittency can be explained by the properties of the equilibrium temperature profile. Theoretical results obtained in this work are supported by gyrokinetic simulations for several equilibria. Implications for existence criteria and GAM dynamics in different plasma equilibrium conditions are discussed, with particular attention to the edge plasma in low and high confinement modes.
測地音響モード（GAMs）は、トカマクプラズマにおける帯状流の振動的対応物を表し、乱流渦との相互作用により輸送に影響を与え得る。GAMsは多くの実験で観測され、異なる条件下でモデル化されてきたが、その特性の多様性のため、我々はまだそのダイナミクスの完全な全体像を把握していない。光学的手法が、時空間を伝播する「波」として解釈されるGAMの径方向構造のいくつかの特性を記述・予測するために効率的に使用できることが実証されている。我々は複素アイコナール理論を用いて、実験で一般的に観測されるGAMの挙動を調査し、その周期的変調と間欠性が平衡温度分布の特性によって説明できることを見いだす。本研究で得られた理論的結果は、いくつかの平衡に対するジャイロ運動論的シミュレーションによって支持されている。異なるプラズマ平衡条件における存在基準とGAMダイナミクスへの示唆が議論される。特に、低閉じ込めモードおよび高閉じ込めモードにおける端部（エッジ）プラズマに注目する。