氦离子预注入对钨中氘滞留行为的影响

金玉花¹，贺冉^1,2，张学希^2,3，乔丽²，王鹏²

1. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室2. 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室3. 兰州大学

摘 要：利用高能离子注入机和直线等离子体模拟装置将氦离子预注入钨中,再进行氘等离子体辐照。采用扫描镜（SEM）结合聚焦离子束（FIB）（SEM-FIB）,透射电镜（TEM）,辉光放电光谱仪（GD-OES）和热脱附谱（TDS）等分析方法,研究了高能氦离子预注入对氘等离子体再辐照后钨中氘滞留行为的影响。结果表明:氦离子预注入钨,在辐照损伤区域形成大量氦泡,钨经过氘等离子体再辐照后,表面的氘泡数量明显低于单独氘等离子体辐照的样品。从GD-OES分析中可以看到,在氦捕获位处氘滞留浓度明显升高,同时氦离子预注入增加了氘在钨中的扩散深度。结合TDS分析可知,氦离子预注入增加了氘在钨中的滞留总量,这是由于氦离子预注入后,形成的缺陷又为钨中氘的俘获提供大量新的位点,从而导致钨中的氘滞留量明显提高。

关键词：钨;氦预注入;氘;GD-OES;滞留;