Doppler broadening spectroscopy in the positron annihilation technique (DBS-PA) has been employed to investigate the defect properties in argon-damaged tungsten exposed to low-energy and high flux deuterium plasma. Argon ion irradiations with energy 500 keV are performed for tungsten samples with various levels of damage. The remarkable increment of the S parameter in DBS-PA indicates the introduction of vacancy-type defects in argon irradiated tungsten. An increase of ion fluence results in a continuous increase of the S parameter until saturation. Unexpectedly, a much higher fluence leads to a decrease of the S parameter in the near surface, and the (S,W) slope changes greatly. This should be associated with the formation of argon-vacancy complexes in the near surface produced by the excessive implanted argon ions. With deuterium plasma exposure, a significant decrease of the S parameter occurs in the pre-irradiated tungsten, suggesting the sharp reduction of the number and density of the vacancy-type defects. The thermal desorption spectroscopy results demonstrate that the argon-damaged tungsten, compared to the pristine one, exhibits an enhanced low-temperature desorption peak and an additional and broad high-temperature desorption peak, which indicates that deuterium atoms are trapped in both low-energy and high-energy sites. All these observations directly indicate the deuterium occupation of irradiation-induced vacancy defects in damaged tungsten, which is responsible for the remarkable increase of the deuterium retention in comparison with the pristine one.
陽電子消滅法におけるドップラー広がり分光法（DBS-PA）を用いて、低エネルギー・高フラックスの重水素プラズマに曝露したアルゴン損傷タングステン中の欠陥特性を調査した。種々の損傷レベルを有するタングステン試料に対して、エネルギー500 keVのアルゴンイオン照射を行った。DBS-PAにおけるSパラメータの顕著な増加は、アルゴン照射タングステン中への空孔型欠陥の導入を示している。イオンフルエンスの増加に伴い、Sパラメータは飽和に達するまで連続的に増加した。予想に反して、さらに高いフルエンスでは、表面近傍におけるSパラメータの減少が生じ、また（S,W）プロットの傾きが大きく変化した。これは、過剰に注入されたアルゴンイオンによって表面近傍に形成されたアルゴン-空孔複合体の生成と関連していると考えられる。重水素プラズマ曝露により、事前照射されたタングステンではSパラメータの顕著な減少が生じ、これは空孔型欠陥の数と密度の大幅な減少を示唆している。熱脱離分光法の結果から、アルゴン損傷タングステンは、未損傷のタングステンと比較して、低温側の脱離ピークの増大と、追加の高温側ブロードな脱離ピークを示すことが明らかになり、これは重水素原子が低エネルギーサイトと高エネルギーサイトの両方に捕捉されていることを示している。これらの観察結果はすべて、損傷タングステン中の照射誘起空孔欠陥への重水素の占有を直接的に示しており、これが未損傷タングステンと比較した重水素保持量の顕著な増加の原因となっている。