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1、.,氘在钨中的滞留和晶格损伤,摘要 1.用SIMS（二次离子质谱）和 RGA （残余气体分析）研究氘离子和氘分子在单晶钨（在300k用6kev的氘离子注入）中的深度分布。 2.用NRA（核反应分析）和RBS结合离子束沟道技术研究氘和晶格损伤在单晶钨（在300k用10kev的氘离子注入）中的分布。 3.至少有两种类型的缺陷导致了氘被俘获： 在注入的区域形成了氘分子泡 在距表面远超1m的区域形成的位错俘获了氘原子。,.,1.introduction,在辐照期间对钨中微观结构的演化的研究表明，如果氢离子的能量低于阈值能量的话，不会观察到什么结果。如果能量更高，在室温下就会形成位错环和好的氢泡。并且随
2、着辐照温度的升高，位错环出现的地方氢的流量会增加，位错环的饱和度会减小。在873k以及更高的温度的时候，在单晶钨中就只能观测到一些好的氢泡，但是在多晶钨里面，氢泡和位错环都可以观测到。,.,2.Experimental,2.1 SIMS/RGA 所用样品为纯度99.99wt%厚度0.6-0.7mm的单晶钨薄片 在300k的温度下，用12kev的 （6kev D离子）注入到单晶钨中。离子的通量密度是（4.5-4.7） 。 在分析氘滞留量之前先对薄片表层进行电化学抛光，在抛光前后称量样品的重量，然后估算出被刻蚀的深度。 在注入氘离子和电化学抛光之后，用SIMS和RGA获得氘在近表层的浓度。,.,2
3、.2 离子束分析 所用材料为纯度99.99wt%厚度1.5mm厚的薄片，样品表面与晶面平行。 在300k的温度下，用30kev （10kev的D离子）注入，之后用1MeV 离子轰击产生离子和质子，然后得到氘的深度分布。 之后用RBS结合离子束沟道技术研究晶格缺陷。,.,3.Results,.,氘原子的迁移远超出了离子注入区域。 当流量超过一定值的时候，就形成了氘分子，并且这些氘分子滞留在注入区域。随着流量的增加，氘分子的浓度比氘原子的浓度增加的要快得多。,.,N是缺陷浓度，是缺陷的去沟道因子（对于不同类型的缺陷， 不同） N是单位深度的去沟道概率。 根据 = 推测出氘泡的去沟道因子与能量无关，位错的去沟道因子与 有关。并且位错的浓度随深度的增加而升高。,.,4.Discussion and conclusions,在300k温度下，用6kev的D离子注入单晶钨会导致D原子迁移到离表面几微米的区域。并且会以氘分子的形式聚集。 至少有两种类型的缺陷俘获了氘。一种是填满氘分子的氘泡，一种是捕获氘原子的位错。 氘泡在近表面处产生的高压是离子非注入区产生位错的原因。,.,谢谢,
