AbstractImplantation driven permeation behavior of deuterium through pure tungsten has been investigated to estimate the amount of tritium permeation through its barrier in a thermo-nuclear fusion device. The permeation experiments were performed on pure tungsten foil of 25 μm thickness under conditions of incident flux of 1.9×1018–1.1×1019 D+/m2s, incident ion energy of 200–2000 eV, and specimen temperature of 512–660 K. As a result of this steady-state permeation experiment, the rate-determining process of deuterium permeation was found to be controlled by diffusion at both implanted and permeated sides. On the other hand, transient permeation was strongly affected by trap effect in the specimen. Simulation analysis using TMAP code on transient permeation behavior indicates the existence of a trap site with a trap energy of nearly 1eV and with a trap density of over several ten's ppm in tungsten.
重水素の注入駆動透過挙動を純タングステンについて調査し、核融合装置におけるトリチウム透過バリアの透過量を評価した。透過実験は、厚さ25 μmの純タングステン箔に対し、入射フラックス1.9×10^18–1.1×10^19 D+/m^2s、入射イオンエネルギー200–2000 eV、試料温度512–660 Kの条件下で実施した。この定常透過実験の結果、重水素透過の律速過程は、注入側および透過側の両方において拡散支配であることが判明した。一方、過渡透過は、試料内のトラップ効果に強く影響された。TMAPコードを用いた過渡透過挙動のシミュレーション解析により、タングステン中に、トラップエネルギーが約1 eV、トラップ密度が数十ppm以上であるトラップサイトの存在が示された。