The strong thermal and mechanical properties of tungsten (W) are well suited for the harsh fusion environment. However, increasing interest in using tungsten as plasma-facing components (PFCs) has revealed several key issues. These potential roadblocks necessitate more investigation of W and other alternative W based materials exposed to realistic fusion conditions. In this work, W and tungsten–tantalum (W–Ta) alloys were exposed to single (He+) and dual (He+ + D+) ion irradiations with simultaneous pulsed heat loading to elucidate PFCs response under more realistic conditions. Laser only exposer revealed significantly more damage in W–Ta samples as compared to pure W samples. This was due to the difference in the mechanical properties of the two different materials. Further erosion studies were conducted to evaluate the material degradation due to transient heat loading in both the presence and absence of He+ and/or D+ ions. We concluded that erosion of PFC materials was significantly enhanced due to the presence of ion irradiation. This is important as it demonstrates that there are key synergistic effects resulting from more realistic fusion loading conditions that need to be considered when evaluating the response of plasma facing materials.
タングステン（W）の優れた熱特性と機械特性は、過酷な核融合環境に適している。しかしながら、プラズマ対向材料（PFC）としてタングステンを使用することへの関心の高まりにより、いくつかの重要な課題が明らかになっている。これらの潜在的な問題に対処するためには、現実的な核融合条件下に曝露されたWおよびその他の代替材料について、さらなる調査が必要である。本研究では、Wおよびタングステン–タンタル（W–Ta）合金を、単独（He+）および複合（He+ + D+）イオン照射と同時パルス熱負荷に曝露し、現実的な条件下でのPFCの応答を解明した。レーザーのみによる曝露では、純Wと比較してW–Ta試料において有意に大きな損傷が観察された。これは、2つの材料の機械特性の差異によるものであった。さらに、He+および/またはD+イオンの存在下および非存在下での過渡熱負荷による材料劣化を評価するため、追加のエロージョン研究を実施した。その結果、PFC材料のエロージョンはイオン照射の存在によって有意に増強されることが結論付けられた。これは、より現実的な核融合負荷条件から生じる重要な相乗効果が存在し、プラズマ対向材料の応答を評価する際に考慮する必要があることを示している。