A new kind of plasma diagnostics, geodesic acoustic mode (GAM) spectroscopy, is proposed. Radial eigenmodes of GAMs with discrete eigenfrequencies in toroidal plasmas are analysed. The eigenmode has a wavelength of the order of (ρi the ion gyroradius, LT the temperature gradient scale length) and has the highest peak near the radius where the eigenfrequency coincides with the local GAM frequency. Therefore, observing the radial position of the highest peak of the eigenmode provides a method to measure the local ion sound velocity. A novel method to measure the ion composition is given, combined with densities and temperatures.
新たなプラズマ診断法として、測地線音響モード（GAM）分光法を提案する。トロイダルプラズマにおける離散固有周波数を持つGAMの動径固有モードを解析する。固有モードは、波長が（ρiはイオンジャイロ半径、LTは温度勾配スケール長）のオーダーであり、固有周波数が局所GAM周波数と一致する半径付近で最大のピークを持つ。したがって、固有モードの最大ピークの動径位置を観測することにより、局所イオン音速を測定する手法が得られる。密度および温度と組み合わせて、イオン組成を測定する新規手法を示す。