Experiments concerning the effect of helium (He) plasma exposure on deuterium (D) plasma-driven permeation through tungsten (W) foils in a linear plasma facility have been performed. 0.05 mm thick W foils were exposed to ∼2 × 1020 m−2 s−1 He plasma with various fluences at 883 K. After He irradiating, D permeation tests were performed for the samples and retention was also measured by high-resolution thermal desorption spectroscopy. It was observed that He pre-irradiation resulted in a significant reduction of D permeation and retention in W. Microstructure observation indicated that the surfaces of the samples after He irradiation turned rough and He nanobubbles were formed near the surface. Defective structures including He nanobubbles likely enhance D reemission and accordingly reduce the permeation and retention in He pre-irradiated W.
ヘリウム（He）プラズマ曝露が線形プラズマ装置におけるタングステン（W）箔の重水素（D）プラズマ駆動透過に及ぼす影響に関する実験を実施した。厚さ0.05 mmのW箔を、種々のフルエンスで約2 × 10²⁰ m⁻² s⁻¹のHeプラズマに883 Kで曝露した。He照射後、試料についてD透過試験を実施し、さらに高分解能熱脱離分光法により保持量も測定した。Heの事前照射により、WにおけるDの透過および保持が有意に低減することが観察された。微細組織観察により、He照射後の試料表面は粗くなり、表面近傍にHeナノバブルが形成されていることが示された。Heナノバブルを含む欠陥構造は、Dの再放出を促進し、それによりHe事前照射WにおけるDの透過および保持を低減すると考えられる。