Deuterium (D) plasma exposure during annealing of self-ion damaged tungsten (W) is shown to exhibit reduced defect recovery when compared to annealing without D plasma exposure. In these experiments, samples were first damaged with 20 MeV W ions. Next, samples were annealed either with or without simultaneous D2 plasma exposure. The simultaneous annealed samples were first decorated by D2 plasma at 383 K prior to ramping up to an annealing temperature of 473, 573, 673, or 773 K and held for 1 h with concurrent plasma exposure. The vacuum annealed samples each had a corresponding temperature history but without D2 plasma treatment. Finally, all samples were exposed to D2 plasma at 383 K to decorate any remaining defects. Nuclear reaction analysis and thermal desorption spectroscopy (TDS) shows that the simultaneous plasma-exposed and annealed samples exhibited virtually no defect recovery at annealing temperatures of up to 673 K, and had higher D retention than found in the vacuum annealed samples. TDS results indicate that only the lowest detrapping energy defects recover at an 773 K anneal for the simultaneous plasma annealed samples, while the vacuum annealed samples showed defect recovery at all anneal temperatures. This experiment clearly demonstrates that D occupied defects can significantly reduce or eliminate defect annealing in W, and is consistent with the existence of synergistic plasma exposure/displacement damage effects in fusion-energy relevant plasma facing materials.
自己イオン損傷タングステン（W）の焼鈍中の重水素（D）プラズマ曝露は、Dプラズマ曝露なしの焼鈍と比較して、欠陥回復の低減を示すことが実証されている。これらの実験では、試料はまず20 MeV Wイオンで損傷を受けた。次に、試料はD2プラズマ曝露を同時に行いながら、または行わずに焼鈍された。同時焼鈍試料は、473、573、673、または773 Kの焼鈍温度まで昇温する前に、まず383 KでD2プラズマにより装飾され、その後、プラズマ曝露を併用しながら1時間保持された。真空焼鈍試料はそれぞれ対応する温度履歴を有するが、D2プラズマ処理は行われなかった。最後に、すべての試料は、残存する欠陥を装飾するために383 KでD2プラズマに曝露された。核反応分析および熱脱離分光法（TDS）により、同時プラズマ曝露・焼鈍試料は、673 Kまでの焼鈍温度で実質的に欠陥回復を示さず、真空焼鈍試料に見られるよりも高いD保持量を有することが示された。TDS結果は、同時プラズマ焼鈍試料では773 Kの焼鈍で最も低い離脱エネルギーを持つ欠陥のみが回復することを示す一方、真空焼鈍試料はすべての焼鈍温度で欠陥回復を示した。この実験は、Dが占有した欠陥がW中の欠陥焼鈍を有意に低減または排除し得ることを明確に示しており、核融合エネルギー関連のプラズマ対向材料における相乗的なプラズマ曝露/変位損傷効果の存在と一致する。