AbstractBecause very few results are reported in the MeV region, we have started a systematic investigation concerning the fluence and energy dependence of blistering induced in some useful materials for the first wall (stainless steels, Ni, Cu, Mo). They have been irradiated with 3.0, 4.7 and 6.8 MeV He ions. The irradiation effects have been investigated by means of a TEMSCAN-200-CX electron microscope and two metallographic microscopes. Irradiation phenomena as sponge- and wave-like structures, submicronic cracks, multilayer flaking, micro-conglomerates, secondary blisters, microcraters were observed. An interesting effect is the amorphous phase in the Ti-modified austenitic steel 12KH18N10T, phase formatted during irradiation with 6.8 MeV He+ ions up to a dose of crater occurrence (7×1018 ions per cm2), the temperature of specimens (100 μm thick) being maintained during irradiation in the range 30–60°C. The X-ray microanalysis shows the presence of the major alloy elements in the amorphous area, whereas in that embedding a microcrystallite it is to be noticed the Ni depletion and the presence of Si and Mo. A potential explanation of the energy dependence of average blisters diameter d and blister critical dose could be stressed-induced model, because, in our cases (medium energy He ions), d–tm, where t is the blister skin thickness. For our high energy data, an m=1.8 value is relatively convenient, except Mo, where m=1.5 is more suitable.
MeV領域での報告がほとんどないため、我々は第一壁材料として有用ないくつかの材料（ステンレス鋼、Ni、Cu、Mo）において、照射量とエネルギーの依存性に基づくブリスター形成の系統的調査を開始した。これらの材料に3.0、4.7、6.8 MeVのHeイオンを照射した。照射効果は、TEMSCAN-200-CX電子顕微鏡と2台の金属顕微鏡を用いて調べた。スポンジ状構造、波状構造、サブミクロン亀裂、多層フレーキング、微小凝集体、二次ブリスター、微小クレーターなどの照射現象が観察された。興味深い効果として、Ti添加オーステナイト鋼12KH18N10Tにおいて、6.8 MeVのHeイオンを、クレーター発生線量（7×10^18イオン/cm^2）まで照射した際に非晶質相が形成された。この際、試料の厚さは100 μmであり、照射中の温度は30～60°Cに維持された。X線マイクロ分析により、非晶質領域には主要な合金元素が存在することが示されたが、微結晶を埋め込む領域ではNiの枯渇とSiおよびMoの存在が認められた。平均ブリスター直径dとブリスター臨界線量のエネルギー依存性の潜在的な説明として、応力誘起モデルが考えられる。なぜなら、我々の場合（中エネルギーHeイオン）では、dはt^mに比例し、ここでtはブリスターの厚さである。高エネルギーデータでは、m=1.8が比較的好適であり、Moを除いてはm=1.5がより適切である。