Determination of the mechanisms underlying the growth of tungsten fuzz is an important step towards mitigation of fuzz formation. Nanostructured tungsten was produced on resistively heated tungsten wires in a helicon plasma source (maximum flux of 2.5 × 1021 m−2 s−1). Asymmetry in the setup allows for investigation of temperature and flux effects in a single sample. An effort at elucidating the mechanism of formation was made by inspecting SEM micrographs of the nanostructured tungsten at successive fluence steps of helium ions up to a fluence of 1 × 1027 m−2. To create these micrographs a single tungsten sample was exposed to the plasma, removed and inspected with an SEM, and replaced into the plasma. The tungsten surface was marked in several locations so that each micrograph is centred within 200 nm of each previous micrograph. Pitting of the surface (diameter 9.5 ± 2.3 nm, fluence (5 ± 2) × 1025 m−2) followed by surface roughening (fluence (9 ± 2) × 1025 m−2) and tendril formation (diameter 30 ± 10 nm, fluence (2 ± 1) × 1026 m−2) is observed, providing evidence of bubble bursting as the mechanism for seeding the growth of the tungsten fuzz.
タングステンファズの成長の根底にあるメカニズムの解明は、ファズ形成の緩和に向けた重要なステップである。ナノ構造タングステンは、ヘリコンプラズマ源（最大フラックス 2.5 × 10^21 m^-2 s^-1）内の抵抗加熱されたタングステン線上に生成された。セットアップの非対称性により、単一の試料における温度とフラックスの影響の調査が可能になる。形成メカニズムを解明するための取り組みとして、ヘリウムイオンのフルエンスを1 × 10^27 m^-2まで段階的に増加させた際のナノ構造タングステンのSEM顕微鏡写真を検査した。これらの顕微鏡写真を作成するために、単一のタングステン試料をプラズマに曝露し、取り出してSEMで検査し、再びプラズマ中に戻した。タングステン表面の複数の場所にマークを付け、各顕微鏡写真が前回の各顕微鏡写真の200 nm以内に中心が来るようにした。表面のピッティング（直径 9.5 ± 2.3 nm、フルエンス (5 ± 2) × 10^25 m^-2）、それに続く表面粗面化（フルエンス (9 ± 2) × 10^25 m^-2）、および巻きひげ形成（直径 30 ± 10 nm、フルエンス (2 ± 1) × 10^26 m^-2）が観察され、タングステンファズの成長の種となるメカニズムとしてバブルバーストの証拠が得られた。