Helium retention is measured in tungsten samples exposed to mixed H/He plasma in the Magnum-PSI linear plasma device. It is observed that there is very little He retention below helium ion impact energies of eV, indicating the existence of a potential barrier which must be overcome for implantation to occur. The helium retention in samples exposed to plasma at temperatures >1000 K is strongly correlated with nano-bubble formation measured using grazing incidence small-angle x-ray scattering. The diameters of nano-bubbles were not found to increase with increasing helium concentration, indicating that additional helium must be accommodated by increasing the bubble concentration or an increase in bubble pressure. For some samples pre-irradiation with heavy ions of 2.0 MeV energy is investigated to simulate the effects of neutron damage. It is observed that nano-bubble sizes are comparable between samples pre-irradiated with heavy-ions, and those without heavy-ion pre-irradiation.
ヘリウム保持は、Magnum-PSI線形プラズマ装置において混合H/Heプラズマに曝露されたタングステン試料において測定される。ヘリウムイオン衝撃エネルギーが eV未満ではHe保持が非常に少ないことが観察され、注入が起こるために克服されなければならないポテンシャル障壁の存在を示している。温度 >1000 Kのプラズマに曝露された試料におけるヘリウム保持は、斜入射小角X線散乱を用いて測定されたナノバブル形成と強く相関している。ナノバブルの直径はヘリウム濃度の増加とともに増加しないことが判明し、追加のヘリウムはバブル濃度の増加またはバブル圧力の増加によって収容されなければならないことを示している。一部の試料については、中性子損傷の影響を模擬するために、2.0 MeVのエネルギーの重イオンによる予備照射が調査されている。重イオンを予備照射した試料と重イオン予備照射を行わなかった試料との間で、ナノバブルサイズが同等であることが観察される。