The mechanism of tungsten (W) blistering under deuterium (D) plasma exposure is still under investigation. To clearly demonstrate the microstructure and nucleation mechanism of blistering on W exposed to D plasma, special recrystallized W disc samples were prepared and electropolished with back-thinned method for TEM observation. D plasma exposure (2.0 × 1026 D m−2, 573 K) brought it numerous intra-granular blisters and protrusions on W with typical orientation dependence. TEM observation revealed the intra-granular blister microstructure that substantial dislocations were generated on the center and edge of blister via severe plastic deformation of blister cap. Dislocation tangles formed by dislocations from blisters were revealed and supposed to be the nucleation of intra-granular blister. By using the g · b = 0 and g · b × u = 0 criterion, 〈0 0 1〉 dislocations with edge component were identified which were generated by 〈1 1 1〉 edge dislocation interaction in dislocation tangles. A {0 0 1}〈0 0 1〉 edge dislocation nucleating and blistering mechanism based on previous works is proposed, and by applying which blistering in recrystallized W could be well explained. Dedicated experiments demonstrated that intra-granular blister formation depends on local dislocation density which validated the mechanism.
タングステン（W）の重水素（D）プラズマ曝露下におけるブリスター形成機構は、いまだ研究中である。Dプラズマに曝露したWにおけるブリスターの微細組織と核形成機構を明確に実証するため、特殊な再結晶Wディスク試料を作製し、TEM観察のための背面研磨法により電解研磨した。Dプラズマ曝露（2.0 × 1026 D m−2、573 K）により、W上に典型的な方位依存性を伴う多数の粒内ブリスターと突起が生じた。TEM観察により、粒内ブリスターの微細組織が明らかになり、ブリスターキャップの激しい塑性変形を介して、ブリスターの中心部と縁部にかなりの転位が生成されることが示された。ブリスターからの転位によって形成された転位もつれが明らかになり、粒内ブリスターの核形成であると推測された。g · b = 0およびg · b × u = 0の判定基準を用いることにより、転位もつれにおける〈1 1 1〉刃状転位の相互作用によって生成された、刃状成分を有する〈0 0 1〉転位が同定された。既往の研究に基づく{0 0 1}〈0 0 1〉刃状転位の核形成およびブリスター形成機構が提案され、これを適用することで再結晶Wにおけるブリスター形成が十分に説明できることが示された。専用の実験により、粒内ブリスター形成は局所転位密度に依存することが実証され、この機構が検証された。