This paper presents an investigation of the geodesic acoustic mode (GAM) using two poloidally separated Doppler backscattering systems in Experimental Advanced Superconducting Tokamak. Each system allows for the simultaneous measurement of turbulence rotation velocity and density fluctuations with high precision. With the Doppler backscattering systems, the GAM frequency, the symmetric feature of poloidal flow fluctuations, and the interaction between GAM and turbulence are surveyed. The results of bispectral analysis show a clear interaction of GAM with the ambient turbulence. A clear measurement of GAM in the envelope of plasma density fluctuations using Doppler backscatter system is shown, and the modulations of the turbulence perpendicular velocity on the density turbulence are correlated at two different poloidal position.

1.
N.
Winsor
,
J. L.
Johnson
, and
J. M.
Dawson
,
Phys. Fluids
11
,
2448
(
1968
).
2.
P. H.
Diamond
and
Y. B.
Kim
,
Phys. Fluids B.
3
,
1626
(
1991
).
3.
H.
Biglari
,
P. H.
Diamond
, and
P. W.
Terry
,
Phys. Plasmas
2
,
1
(
1990
).
4.
P. W.
Terry
,
Rev. Mod. Phys.
72
,
109
165
(
2000
).
5.
M. N.
Rosenbluth
and
F. L.
Hinton
,
Phys. Rev. Lett.
80
,
724
(
1998
).
6.
Z.
Lin
,
T. S.
Hahm
,
W. W.
Lee
,
W. M.
Tang
, and
R. B.
White
,
Science
281
,
1835
(
1998
).
7.
P. H.
Diamond
,
S.
Itoh
,
K.
Itoh
, and
T. S.
Hahm
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
47
,
R35
(
2005
).
8.
F.
Wagner
,
G.
Becker
,
K.
Behringer
,
D.
Campbell
,
A.
Eberhagen
,
W.
Engelhardt
,
G.
Fussmann
,
O.
Gehre
,
J.
Gernhardt
,
G. V.
Gierke
,
G.
Haas
,
M.
Huang
,
F.
Karger
,
M.
Keilhacker
,
O.
Klüber
,
M.
Kornherr
,
K.
Lackner
,
G.
Lisitano
,
G. G.
Lister
,
H. M.
Mayer
,
D.
Meisel
,
E. R.
Müller
,
H.
Murmann
,
H.
Niedermeyer
,
W.
Poschenrieder
,
H.
Rapp
,
H.
Röhr
,
F.
Schneider
,
G.
Siller
,
E.
Speth
,
A.
Stäbler
,
K. H.
Steuer
,
G.
Venus
,
O.
Vollmer
, and
Z.
,
Phys. Rev. Lett.
49
,
1408
1412
(
1982
).
9.
G. D.
Conway
,
C.
Angioni
,
F.
Ryter
,
P.
Sauter
,
J.
Vicente
 et al,
Phys. Rev. Lett.
106
,
065001
(
2011
).
10.
L.
Schmitz
,
L.
Zeng
,
T. L.
Rhodes
,
J. C.
Hillesheim
,
E. J.
Doyle
,
R. J.
Groebner
,
W. A.
Peebles
,
K. H.
Burrell
,
G.
Wang
 et al,
Phys. Rev. Lett.
108
,
155002
(
2012
).
11.
R.
Hager
and
K.
Hallatschek
,
Phys. Plasmas
16
,
072503
(
2009
).
12.
R.
Hager
and
K.
Hallatschek
,
Phys. Plasmas
17
,
032112
(
2010
).
13.
A.
Fujisawa
,
K.
Itoh
,
H.
Iguchi
,
K.
Matsuoka
,
S.
Okamura
,
A.
Shimizu
,
T.
Minami
,
Y.
Yoshimura
,
K.
Nagaoka
,
C.
Takahashi
,
M.
Kojima
,
H.
Nakano
,
S.
Ohsima
,
S.
Nishimura
,
M.
Isobe
,
C.
Suzuki
,
T.
Akiyama
,
K.
Ida
,
K.
Toi
,
S.-I.
Itoh
,
P. H.
Diamond
 et al,
Phys. Rev. Lett.
93
,
165002
(
2004
).
14.
R. A.
Moyer
,
G. R.
Tynan
,
C.
Holland
,
M. J.
Burin
 et al,
Phys. Rev. Lett.
87
,
135001
(
2001
).
15.
G. S.
Xu
,
B. N.
Wan
,
M.
Song
, and
J.
Li
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
125001
(
2003
).
16.
G. D.
Conway
,
B.
Scott
,
J.
Schirmer
,
M.
Reich
,
A.
Kendl
, and
the ASDEX Upgrade Team
 et al,
Plasma Phys. Controlled Fusion
47
,
1165
(
2005
).
17.
G. D.
Conway
and
the ASDEX Upgrade Team.
Plasma Phys. Controlled Fusion
50
,
085005
(
2008
).
18.
G. D.
Conway
,
C.
Tröster
,
B.
Scott
,
K.
Hallatschek
, and
the ASDEX Upgrade Team
 et al 
Plasma Phys. Controlled Fusion
50
,
055009
(
2008
).
19.
J. C.
Hillesheim
,
W. A.
Peebles
,
T. A.
Carter
,
L.
Schmitz
, and
T. L.
Rhodes
,
Phys. Plasmas
19
,
022301
(
2012
).
20.
G.
Wang
,
W. A.
Peebles
,
T. L.
Rhodes
,
M. E.
Austin
,
Z.
Yan
,
G. R.
McKee
,
R. J.
La Haye
,
K. H.
Burrell
,
E. J.
Doyle
,
J. C.
Hillesheim
,
M. J.
Lanctot
,
R.
Nazikian
,
C. C.
Petty
,
L.
Schmitz
,
S.
Smith
,
E. J.
Strait
,
M.
Van Zeeland
, and
L.
Zeng
,
Phys. Plasmas
20
,
092501
(
2013
).
21.
M.
Jakubowski
,
R. J.
Fonck
, and
G. R.
McKee
,
Phys. Rev. Lett.
89
,
265003
(
2002
).
22.
G. R.
McKee
,
D. K.
Gupta
,
R. J.
Fonck
,
D. J.
Schlossberg
,
M. W.
Shafer
, and
P.
Gohil
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
48
,
S123
(
2006
).
23.
L.
Schmitz
,
G.
Wang
,
J. C.
Hillesheim
,
T. L.
Rhodes
,
W. A.
Peebles
,
A. E.
White
,
L.
Zeng
,
T. A.
Carter
, and
W.
Solomon
,
Rev. Sci. Instrum.
79
,
10F113
(
2008
).
24.
A.
Krämer-Flecken
,
S.
Soldatov
,
H. R.
Koslowski
,
O.
Zimmermann
, and
TEXTOR Team
,
Phys. Rev. Lett.
97
,
045006
(
2006
).
25.
Y.
Xu
,
I.
Shesterikov
,
M.
Van Schoor
,
M.
Vergote
,
R. R.
Weynants
,
A.
Krämer-Flecken
,
S.
Zoletnik
,
S.
Soldatov
,
D.
Reiser
,
K.
Hallatschek
,
C.
Hidalgo
, and
the TEXTOR Team
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
53
,
095015
(
2011
).
26.
V. A.
Vershkov
,
D. A.
Shelukhin
,
S. V.
Soldatov
,
A. O.
Urazbaev
,
S. A.
Grashin
,
L. G.
Eliseev
,
A. V.
Melnikov
, and
the T-10 Team
,
Nucl. Fusion
45
,
S203
(
2005
).
27.
A. V.
Melnikov
,
V. A.
Vershkov
,
L. G.
Eliseev
,
S. A.
Grashin
,
A. V.
Gudozhnik
,
L. I.
Krupnik
,
S. E.
Lysenko
,
V. A.
Mavrin
,
S. V.
Perfilov
,
D. A.
Shelukhin
,
S. V.
Soldatov
,
M. V.
Ufimtsev
,
A. O.
Urazbaev
,
G. V.
Oost
, and
L. G.
Zimeleva
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
48
,
S87
(
2006
).
28.
L.
Vermare1
,
P.
Hennequin1
,
Ö. D.
Gürcan
, and
the Tore Supra Team
,
Nucl. Fusion
52
,
063008
(
2012
).
29.
C.
Silva
,
G.
Arnoux
,
M.
Groth
,
C.
Hidalgo
,
S.
Marsen
, and
JET-EFDA Contributors,
Plasma Phys. Controlled Fusion
55
,
025001
(
2013
).
30.
Y.
Nagashima
,
K.
Hoshino
,
A.
Ejiri
,
K.
Shinohara
,
Y.
Takase
,
K.
Tsuzuki
,
K.
Uehara
,
H.
Kawashima
,
H.
Ogawa
,
T.
Ido
,
Y.
Kusama
, and
Y.
Miura
,
Phys. Rev. Lett.
95
,
095002
(
2005
).
31.
Y.
Hamada
,
A.
Nishizawa
,
T.
Ido
,
T.
Watari
,
M.
Kojima
,
Y.
Kawasumi
,
K.
Narihara
,
K.
Toi
, and
JIPPT-IIU Group
,
Nucl. Fusion
45
,
81
(
2005
).
32.
K. J.
Zhao
,
T.
Lan
,
J. Q.
Dong
,
L. W.
Yan
,
W. Y.
Hong
,
C. X.
Yu
,
A. D.
Liu
,
J.
Qian
,
J.
Cheng
,
D. L.
Yu
,
Q. W.
Yang
,
X. T.
Ding
,
Y.
Liu
, and
C. H.
Pan
,
Phys. Rev. Lett.
96
,
255004
(
2006
).
33.
T.
Lan
,
A. D.
Liu
,
C. X.
Yu
,
L. W.
Yan
,
W. Y.
Hong
,
K. J.
Zhao
,
J. Q.
Dong
,
J.
Qian
,
J.
Cheng
,
D. L.
Yu
, and
Q. W.
Yang
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
50
,
045002
(
2008
).
34.
A. D.
Liu
,
T.
Lan
,
C. X.
Yu
,
H. L.
Zhao
,
L. W.
Yan
,
W. Y.
Hong
,
J. Q.
Dong
,
K. J.
Zhao
,
J.
Qian
,
J.
Cheng
,
X. R.
Duan
, and
Y.
Liu
,
Phys. Rev. Lett.
103
,
095002
(
2009
).
35.
W. L.
Zhong
,
Z. B.
Shi
,
Y.
Xu
,
X. L.
Zou
,
X. R.
Duan
,
W.
Chen
,
M.
Jiang
,
Z. C.
Yang
,
B. Y.
Zhang
,
P. W.
Shi
,
Z. T.
Liu
,
M.
Xu
,
X. M.
Song
,
J.
Cheng
,
R.
Ke
,
L.
Nie
,
Z. Y.
Cui
,
B. Z.
Fu
,
X. T.
Ding
,
J. Q.
Dong
,
Y.
Liu
,
L. W.
Yan
,
Q. W.
Yang
,
Y.
Liu
, and
HL-2A Team
,
Nucl. Fusion
55
,
113005
(
2015
).
36.
V. V.
Bulanin
,
L. G.
Askinazi
,
A. A.
Belokurov
,
V. A.
Kornev
,
V.
Lebedev
,
A. V.
Petrov
,
A. S.
Tukachinsky
,
M. I.
Vildjunas
,
F.
Wagner
, and
A. Y.
Yashin
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
58
,
045006
(
2016
).
37.
A. D.
Liu
,
T.
Lan
,
C. X.
Yu
,
W.
Zhang
,
H. L.
Zhao
,
D. F.
Kong
,
J. F.
Chang
, and
B. N.
Wan
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
52
,
085004
(
2010
).
38.
D. F.
Kong
,
A. D.
Liu
,
T.
Lan
,
Z. Y.
Cui
,
D. L.
Yu
,
L. W.
Yan
,
H. L.
Zhao
,
H. G.
Sheng
,
R.
Chen
,
J. L.
Xie
,
H.
Li
,
W. D.
Liu
,
C. X.
Yu
,
W. X.
Ding
,
X.
Sun
,
W. Y.
Hong
,
J.
Cheng
,
K. J.
Zhao
,
J. Q.
Dong
, and
X. R.
Duan
,
Nucl. Fusion
53
,
123006
(
2013
).
39.
Z.
Hailin
,
L.
Tao
,
L.
Adi
,
K.
Defeng
,
X.
Jinlin
,
L.
Wandong
,
Y.
Changxuan
,
Z.
Wei
,
C.
Jiafeng
,
W.
Baonian
, and
L.
Jiangang
,
Plasma Sci. Technol.
12
,
262
(
2010
).
40.
C. A.
de Meijere
,
S.
Coda
,
Z.
Huang
,
L.
Vermare
,
T.
Vernay
,
V.
Vuille
,
S.
Brunner
,
J.
Dominski
,
P.
Hennequin
,
A.
Krämer-Flecken
,
G.
Merlo
,
L.
Porte
, and
L.
Villard
,
Plasma Phys. Control. Fusion
56
,
072001
(
2014
).
41.
A. D.
Gurchenko
,
E. Z.
Gusakov
,
A. B.
Altukhov
,
E. P.
Selyunin
,
L. A.
Esipov
,
M. Y.
Kantor
,
D. V.
Kouprienko
,
S. I.
Lashkul
,
A. Y.
Stepanov
, and
F.
Wagner
,
Plasma Phys. Control. Fusion
55
,
085017
(
2013
).
42.
X. L.
Zou
,
T. F.
Seak
,
M.
Paume
,
J. M.
Chareau
,
C.
Bottereau
, and
G.
Leclert
, in
Proceedings of the 26th EPS Conference on Controlled Fusion and Plasma Physics
(Maastricht, 14C18 June
1999
), Vol.
23J
, pp.
1041
1044
.
43.
G. D.
Conway
,
Rev. Sci. Instrum.
64
,
2782
(
1993
).
44.
M.
Hirsch
,
E.
Holzhauer
,
J.
Baldzuhn
,
B.
Kurzan
, and
B.
Scott
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
43
,
1641
(
2001
).
45.
G. D.
Conway
,
J.
Schirmer
,
S.
Klenge
,
W.
Suttrop
,
E.
Holzhauer
, and
the ASDEX Upgrade Team
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
46
,
951
(
2004
).
46.
G.
Wang
,
W. A.
Peebles
,
T. L.
Rhodes
,
G. J.
Kramer
,
E. J.
Doyle
,
G. R.
McKee
,
R.
Nazikian
,
N. A.
Crocker
,
X.
Nguyen
,
L.
Zeng
,
S.
Kubota
, and
M. A.
VanZeeland
,
Nucl. Fusion
46
,
S708
(
2006
).
47.
W. A.
Peebles
,
T. L.
Rhodes
,
J. C.
Hillesheim
,
L.
Zeng
, and
C.
Wannberg
,
Rev. Sci. Instrum.
81
,
10D902
(
2010
).
48.
J. C.
Hillesheim
,
W. A.
Peebles
,
T. L.
Rhodes
,
L.
Schmitz
,
T. A.
Carter
,
P.
Gourdain
, and
G.
Wang
,
Rev. Sci. Instrum.
80
,
083507
(
2009
).
49.
P.
Hennequin
,
C.
Honore
,
A.
Truc
,
A.
Quemeneur
,
N.
Lemoine
,
J.
Chareau
, and
R.
Sabot
,
Rev. Sci. Instrum.
75
,
3881
3883
(
2004
).
50.
T.
Happel
,
T.
Estrada
,
E.
Blanco
,
V.
Tribaldos
,
A.
Cappa
, and
A.
Bustos
,
Rev. Sci. Instrum.
80
,
073502
(
2009
).
51.
N. A.
Crocker
,
W. A.
Peebles
,
S.
Kubota
,
J.
Zhang
,
R. E.
Bell
,
E. D.
Fredrickson
,
N. N.
Gorelenkov
,
B. P.
LeBlanc
,
J. E.
Menard
,
M.
Podesta
,
S. A.
Sabbagh
,
K.
Tritz
, and
H.
Yuh
,
Plasma Phys. Controlled Fusion
53
,
105001
(
2011
).
52.
T.
Tokuzawa
,
A.
Ejiri
,
K.
Kawahata
,
K.
Tanaka
,
I.
Yamada
,
M.
Yoshinuma
,
K.
Ida
, and
C.
Suzuki
,
Rev. Sci. Instrum.
83
,
10E322
(
2012
).
53.
X.
Weiwen
,
D.
Xuantong
,
L.
Zetian
,
Y.
Lianghua
,
S.
Hongjuan
,
D.
Xuru
,
Y.
Longwen
, and
Y.
Qingwei
,
Plasma Sci. Technol.
10
,
403
(
2008
).
54.
V. V.
Bulanin
,
V. I.
Varfolomeev
,
V. K.
Gusev
,
A. E.
Ivanov
,
S. V.
Krikunov
,
G. S.
Kurskiev
,
M. M.
Larionov
,
V. B.
Minaev
,
M. I.
Patrov
,
A. V.
Petrov
,
Y. V.
Petrov
,
N. V.
Sakharov
,
S. Y.
Tolstyakov
,
N. A.
Khromov
, and
A. Y.
Yashin
,
Tech. Phys. Lett.
37
,
340
(
2011
).
55.
C.
Zhou
,
A. D.
Liu
,
X. H.
Zhang
,
J. Q.
Hu
,
M. Y.
Wang
,
H.
Li
,
T.
Lan
,
J. L.
Xie
,
X.
Sun
,
W. X.
Ding
,
W. D.
Liu
, and
C. X.
Yu
,
Rev. Sci. Instrum.
84
,
103511
(
2013
).
56.
A. Y.
Yashin
,
V. V.
Bulanin
,
V. K.
Gusev
,
N. A.
Khromov
,
G. S.
Kurskiev
,
V. B.
Minaev
,
M. I.
Patrov
,
A. V.
Petrov
,
Y. V.
Petrov
,
D. V.
Prisyazhnyuk
,
N. V.
Sakharov
,
P. B.
Shchegolev
,
S. Y.
Tolstyakov
,
V. I.
Varfolomeev
, and
F.
Wagner
,
Nucl. Fusion
54
,
114015
(
2014
).
57.
T.
Estrada
,
T.
Happel
, and
E.
Blanco
,
Nucl. Fusion
52
,
082002
(
2012
).
58.
X. H.
Zhang
,
A. D.
Liu
,
C.
Zhou
,
J. Q.
Hu
,
M. Y.
Wang
,
C. X.
Yu
,
W. D.
Liu
,
H.
Li
,
T.
Lan
, and
J. L.
Xie
,
Chin. Phys. Lett.
32
,
125201
(
2015
).
59.
C.
Honor
,
P.
Hennequin
,
A.
Truc
, and
A.
Qumneur
,
Nucl. Fusion
46
,
S809
(
2006
).
60.
C.
Zhou
,
A. D.
Liu
,
X. H.
Zhang
,
J. Q.
Hu
,
M. Y.
Wang
,
H.
Li
,
T.
Lan
,
J. L.
Xie
,
X.
Sun
,
W. X.
Ding
,
W. D.
Liu
, and
C. X.
Yu
,
Plasma Sci. Technol.
17
,
728
(
2015
).
61.
A. P.
Smirnov
and
R. W.
Harvey
, The GENRAY ray tracing code CompX Report COMPX-2000–01, 2001.
62.
J. P.
Qian
,
B. N.
Wan
, and
L. L.
Lao
 et al,
Plasma Sci. Technol.
11
,
142
(
2009
).
63.
J. C.
Hillesheim
,
W. A.
Peebles
,
T. L.
Rhodes
,
L.
Schmitz
,
T. A.
Carter
,
P.
Gourdain
, and
G.
Wang
, in
53rd Annual Meeting of the American Physical Society
(Utah, 14C18 Nov.
2001
).
64.
Y.
Wan
,
HT-7
Team
, and
HT-7U
Team
,
Nucl. Fusion
40
,
1057
(
2000
).
65.
B.
Wan
and
International Collaborators
.
Nucl. Fusion
49
,
104011
(
2009
).
66.
X. H.
Zhang
,
A. D.
Liu
,
C.
Zhou
,
J. Q.
Hu
,
M. Y.
Wang
,
C. X.
Yu
,
W. D.
Liu
,
H.
Li
,
T.
Lan
, and
J. L.
Xie
,
Rev. Sci. Instrum.
86
,
103503
(
2015
).
67.
J. C.
Hillesheim
,
W. A.
Peebles
,
T. L.
Rhodes
,
L.
Schmitz
,
A. E.
White
, and
T. A.
Carter
,
Rev. Sci. Instrum.
81
,
10D907
(
2010
).
68.
R. O.
Schmidt
,
IEEE Trans. Antennas Propag.
AP-34
,
276
(
1986
).
69.
Y. C.
Kim
,
J. M.
Beall
,
E. J.
Powers
, and
R. W.
Miksad
,
Phys. Fluids
23
,
258
(
1980
).
70.
R. E.
Waltz1
and
C.
Holland
,
Phys. Plasmas
15
,
122503
(
2008
).
71.
B. P.
van Milligen
,
T.
Estrada
,
C.
Hidalgo
,
T.
Happel
, and
E.
Ascasbar
,
Nucl. Fusion
53
,
113034
(
2013
).
72.
C.
Holland
,
G. R.
Tynan
,
R. J.
Fonck
,
G. R.
McKee
,
J.
Candy
, and
R. E.
Waltz
,
Phys. Plasmas
14
,
056112
(
2007
).
73.
D. F.
Kong
,
A. D.
Liu
,
T.
Lan
,
C. X.
Yu
,
J.
Cheng
,
Z. Y.
Qiu
,
H. L.
Zhao1
,
H. G.
Shen
,
L. W.
Yan
,
J. Q.
Dong
,
M.
Xu
,
K. J.
Zhao
,
X. R.
Duan
,
Y.
Liu
,
R.
Chen
,
S. B.
Zhang
,
X.
Sun
,
J. L.
Xie
,
H.
Li
, and
W. D.
Liu
,
Nucl. Fusion
57
,
044003
(
2017
).
You do not currently have access to this content.