低能氦离子辐照诱导的钨材料结构演化

摘要：

在温度为923 K、氦离子流强为7×1021 m?2·s?1的条件下,考察了低能氦离子辐照对钨材料表面结构的影响.采用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、导电原子力显微镜(Conductive Atomic Force Microscope,CAFM)、称重法、X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)以及电子背散射衍射(Electron Back-Scattered Diffraction,EBSD)对辐照后钨材料的结构演化规律进行了分析.SEM和CAFM的研究表明,在辐照初期样品表面形成了纳米尺寸的氦泡,随着辐照剂量的增加,氦泡的尺寸和密度逐渐增加,最终引起钨表层的剥落.质量损失和溅射产额的分析结果表明,钨材料表层的剥落是钨损伤的主要形式.SEM、XRD和EBSD的分析证实了辐照后钨样品的表面形貌变化与晶体取向之间具有很强的关联性.研究结果表明,相对于(101),氦原子更容易在(111)和(001)等晶面上吸附、扩散和聚集,这些研究结果将为面向等离子体材料的优化设计提供有用的参考.

关键词：低能氦离子、钨、表面形貌、氦泡

所属期刊栏目：40

分类号：TL62+7(受控热核反应（聚变反应理论及实验装置）)

资助基金：国家自然科学基金11405023;辽宁省自然科学基金指导计划项目201602189;国家级大学生创新创业训练计划项目G201612026048;大连民族大学"太阳鸟"学生科研项目No.tyn2017xxx资助 Supported by National Natural Science Foundation of China11405023;National Natural Science Foundation of Liaoning Province201602189;College Students Innovation Training Project of ChinaG201612026048;"Taiyangniao" Student Research Project of Dalian Nationalities Universitytyn2017xxx

在线出版日期：2017-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：20-25