Samples of tungsten and tungsten–tantalum alloy (with 5 mass per cent of Ta) were exposed to high-flux deuterium plasma at different fluences. The surface modification was studied with scanning electron microscopy, and deuterium retention was measured by thermal desorption spectroscopy (TDS). In the high fluence range of ∼3.5 × 1026–1027 m-2, multiple large-size blisters are formed on the W surface, while blisters on the W–Ta surface are considerably smaller in size and number. Deuterium retention in this fluence range was found to be systematically higher in W than in W–Ta. Correlation between the evolution of the blistering patterns and the TDS spectra as a function of fluence suggests that trapping in the sub-surface cavities associated with blisters is the predominant trapping mechanism in tungsten in the case of high fluence exposures. We attribute the lower retention in W–Ta under the investigated conditions to the weaker blistering.
タングステンおよびタングステン–タンタル合金（Taを5質量%含有）の試料を、異なるフルエンスの高フラックス重水素プラズマに曝露した。表面改質は走査型電子顕微鏡により観察し、重水素保持量は昇温脱離分光法（TDS）により測定した。高フルエンス領域（∼3.5 × 10²⁶–10²⁷ m⁻²）では、W表面に複数の大型ブリスターが形成される一方、W–Ta表面のブリスターはサイズおよび数ともにかなり小さかった。このフルエンス領域における重水素保持量は、Wの方がW–Taよりも系統的に高いことが判明した。フルエンスの関数としてのブリスター形成パターンの進展とTDSスペクトルの相関は、高フルエンス曝露の場合、タングステンにおける主要な捕捉機構がブリスターに伴う表面下キャビティへの捕捉であることを示唆している。調査した条件下でのW–Taにおける保持量の低下は、ブリスター形成の弱さに起因するものと考えられる。