The characteristics of geodesic–acoustic-mode (GAM) are investigated through direct and simultaneous measurement of electrostatic and density fluctuations with a heavy ion beam probe.The amplitude of the GAM changes in relation to the radial position; it is small near the separatrix, reaches a local maximum at 3 cm inside the separatrix and then decreases again to 5 cm inside the separatrix. The frequency is constant in the range, though the predicted GAM frequency varies according to the temperature gradient. The correlation length is about 6 cm and comparable to the structure of the amplitude of the GAM. The results indicate the GAM has a radial structure which reflects the local condition at about 3 m inside the separatrix.The phase relation between the GAM oscillation indicates that the GAM is a radial propagating wave.The interaction between the GAM and the ambient density fluctuation is shown by the high coherence between the GAM oscillation and the temporal behaviour of the ambient density fluctuation. Moreover, the phase relation between the electric field fluctuation of the GAM () and the amplitude of the density fluctuation indicates that the modulation of the ambient density fluctuation delays the . The causality between the GAM and the modulation of the density fluctuation is revealed.
幾何学的音響モード(GAM)の特性は、重イオンビームプローブを用いた静電揺らぎと密度揺らぎの直接的かつ同時測定を通じて調査された。GAMの振幅は径方向位置に関連して変化し、セパラトリクス近傍では小さく、セパラトリクスから3 cm内側で局所的最大値に達し、その後セパラトリクスから5 cm内側まで減少する。周波数はこの範囲で一定であるが、予測されるGAM周波数は温度勾配に応じて変化する。相関長は約6 cmであり、GAMの振幅構造と同等である。結果は、GAMが約3 m内側の局所的状態を反映する径方向構造を有することを示している。GAM振動と位相関係にあることから、GAMは径方向に伝播する波動であることが示される。GAM振動と周囲の密度揺らぎとの間の高いコヒーレンスは、GAMと周囲の密度揺らぎとの間の相互作用を示している。さらに、GAMの電場揺らぎと密度揺らぎの振幅との間の位相関係は、周囲の密度揺らぎの変調が遅延することを示している。GAMと密度揺らぎの変調との間の因果関係が明らかにされた。