The possible mutual influence and synergistic effect between defect production and the presence of hydrogen isotopes in the crystal lattice of tungsten is studied. For this purpose, we perform modeling of experimental data where polycrystalline tungsten samples were in one case sequentially irradiated by 10.8 MeV tungsten ions followed by low-energy deuterium exposure and in the other case simultaneously irradiated by tungsten ions, while exposed to deuterium atoms. Modeling of the measured deuterium depth profiles and thermal-desorption spectra for different irradiation temperatures is performed by the MHIMS (migration of hydrogen isotopes in materials) code. A model of trap creation due to tungsten ion irradiation during the deuterium atom exposures is implemented. In both experimental series, the deuterium desorption peaks corresponding to defects induced by tungsten irradiation are described by the same two de-trapping energies of 1.83 and 2.10 eV. The experiments give unambiguous proof that the presence of deuterium increases the overall trap density. The modeling reveals that the two trap concentrations are affected differently by the temperature and presence of deuterium: the concentration of the low-energy trap is significantly higher in the case of simultaneous exposure compared to sequential exposure, especially at high temperature (2.2 times higher at 1000 K). The concentration of the high-energy trap is only weakly affected by the presence of hydrogen.
タングステンの結晶格子における欠陥生成と水素同位体の存在との間の潜在的な相互影響および相乗効果について研究した。この目的のため、多結晶タングステン試料を、一方では10.8 MeVタングステンイオンによる逐次照射の後に低エネルギー重水素曝露を行い、他方では重水素原子への曝露中にタングステンイオンによる同時照射を行った実験データのモデリングを実施した。異なる照射温度における測定された重水素深さ分布と熱脱離スペクトルのモデリングは、MHIMS（材料中の水素同位体移行）コードによって行われた。重水素原子曝露中のタングステンイオン照射によるトラップ生成モデルが実装された。両方の実験シリーズにおいて、タングステン照射によって誘起された欠陥に対応する重水素脱離ピークは、同じ2つの脱離エネルギー1.83 eVおよび2.10 eVによって記述された。実験により、重水素の存在が全体的なトラップ密度を増加させることが明確に証明された。モデリングにより、2つのトラップ濃度は温度と重水素の存在によって異なる影響を受けることが明らかになった：低エネルギートラップの濃度は、特に高温において、逐次照射と比較して同時照射の場合に有意に高く（1000 Kで2.2倍）、高エネルギートラップの濃度は水素の存在による影響をほとんど受けない。