Isolated regions of nano-tendril bundles (NTBs) have been grown on tungsten surfaces exposed to low-pressure direct-current helium plasma discharges operating with the addition of impurity gases, including neon, argon, nitrogen and residual air. Through the variation of impurity gas partial pressures and bombarding ion energies, threshold conditions and operational ranges for the growth of NTB's have been investigated. It was found that increasing the vacuum base-pressure from ~10−5 to ~10−4 Pa during the experiment could give rise to NTB formation without the need for other additional gases. In general, the required impurity gas ratio and the incident ion energy necessary to form these structures was found to vary across the range of different additional gas species, with a key parameter being the net erosion yield (Y) due to ion bombardment, Y ~ 10−2–10−3, with the morphology altering with changing net erosion yield. It is predicted that erosion-deposition processes, acting upon existing He-induced morphology changes, are the precursors for NTB growth.
タングステン表面に曝露された低圧直流ヘリウムプラズマ放電において、ネオン、アルゴン、窒素、および残留空気を含む不純物ガスを添加した条件下で、ナノテンドリル束（NTB）の孤立領域が成長した。不純物ガスの分圧と入射イオンエネルギーの変化を通じて、NTB成長のための閾値条件と作動範囲が調査された。実験中に真空ベース圧力を約10⁻⁵から約10⁻⁴ Paへ上昇させることで、他の追加ガスを必要とせずにNTB形成が可能になることが見出された。一般に、これらの構造を形成するために必要な不純物ガス比と入射イオンエネルギーは、異なる添加ガス種にわたって変化することが判明し、その主要パラメータはイオン衝撃による正味エロージョン収率（Y）であり、Y 〜 10⁻²–10⁻³の範囲で、正味エロージョン収率の変化に伴って形態が変化した。既存のHe誘起形態変化に作用するエロージョン-デポジションプロセスが、NTB成長の前駆体であると予測される。