氘在钨中的滞留和晶格损伤.ppt

氘在钨中的滞留和晶格损伤摘要1.1.用用SIMSSIMS（二二次次离离子子质质谱谱）和和 RGA RGA（残残余余气气体体分分析析）研研究究氘氘离离子子和和氘氘分分子子在在单单晶晶钨钨（在在300k300k用用6kev6kev的的氘氘离离子子注注入入）中的深度分布。中的深度分布。2.2.用用NRANRA（核核反反应应分分析析）和和RBSRBS结结合合离离子子束束沟沟道道技技术术研研究究氘氘和和晶晶格格损损伤伤在在单单晶晶钨钨（在在300k300k用用10kev10kev的的氘氘离离子子注注入入）中中的分布。的分布。3.3.至少有两种类型的缺陷导致了氘被俘获：至少有两种类型的缺陷导致了氘被俘获：l在注入的区域形成了氘分子泡在注入的区域形成了氘分子泡l在距表面远超在距表面远超1 1m m的区域形成的位错俘获了氘原子。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.Experimental2.1 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。.2.2 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。.lN N是缺陷浓度，是缺陷浓度，是缺是缺陷的去沟道因子（对于陷的去沟道因子（对于不同类型的缺陷，不同类型的缺陷，不同）不同）lNN是单位深度的去沟是单位深度的去沟道概率。道概率。l根据根据 =推测出氘泡的去沟道因推测出氘泡的去沟道因子与能量无关，位错的子与能量无关，位错的去沟道因子与去沟道因子与 有关。有关。并且位错的浓度随深度并且位错的浓度随深度的增加而升高。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.