Transmission electron microscope is widely used to investigate the defects induced by heavy ion irradiation and deuterium plasma exposure in tungsten, however, results differ greatly between in situ and near-bulk irradiation experiments. Here we adopt the back-thinned electropolishing and re-electropolishing method to study the microstructure in the peak damage region of heavy ion damaged tungsten. Transition from dislocation loops to complex dislocation tangles with increasing damage level is observed, and dislocation tangle decomposition and deuterium bubble formation under high-flux deuterium plasma exposure are also revealed. The results presented in this paper provide useful information for further investigation on irradiation defect evolution and the synergetic effect of displacement damage and deuterium behavior in W.
透過型電子顕微鏡は、重イオン照射および重水素プラズマ曝露によってタングステン中に誘起される欠陥の調査に広く用いられているが、その結果はその場照射実験とバルクに近い照射実験との間で大きく異なる。本研究では、裏面研磨電解研磨法と再電解研磨法を採用し、重イオン損傷を受けたタングステンのピーク損傷領域における微細組織を調査した。損傷レベルの増加に伴い、転位ループから複雑な転位タングルへの遷移が観察され、さらに高フラックス重水素プラズマ曝露下での転位タングルの分解と重水素バブルの形成も明らかにされた。本論文で提示された結果は、照射欠陥の進展およびタングステンにおける変位損傷と重水素挙動の相乗効果に関するさらなる研究に有用な情報を提供するものである。