Polycrystalline tungsten (W) samples were simultaneously irradiated by 10.8 MeV W ions and exposed to 300 eV deuterium (D) ions at different temperatures ranging from 450 K to 1000 K. After simultaneous W ion irradiation and D ion exposure the samples were additionally exposed to low-energy D ions at 450 K in order to populate all the defects created beforehand. The amount of damage created was evaluated by measuring D depth profiles and D thermal desorption spectra. Results were compared with data obtained in a sequential experiment where samples were first irradiated by 10.8 MeV W ions and only afterwards exposed to 300 eV D ions at 450 K to populate the created defects. At 450 K we observed a two times higher maximum D concentration for the simultaneous case as compared with the sequential case. At 600 K and 800 K the ratio between the simultaneous and sequential case decreases to about 1.6 and 1.2, respectively, and increases again to a factor of 2 at 1000 K. We attribute this dependence on temperature to the change in the concentration of mobile and trapped D during the simultaneous exposures, which is in line with theoretical calculations predicting that trapped D in a vacancy prevents vacancy annihilation with self-interstitials.
多結晶タングステン(W)試料に、10.8 MeVのWイオンを照射すると同時に、450 Kから1000 Kの異なる温度で300 eVの重水素(D)イオンに曝露した。Wイオン照射とDイオン曝露を同時に行った後、試料を450 Kで低エネルギーDイオンにさらに曝露し、事前に生成されたすべての欠陥を占有させた。生成された欠陥量は、Dの深さ分布とDの熱脱離スペクトルを測定することにより評価した。得られた結果は、逐次実験(まず10.8 MeVのWイオンを照射し、その後450 Kで300 eVのDイオンに曝露して生成欠陥を占有させた実験)で得られたデータと比較した。450 Kでは、同時照射の場合の最大D濃度は逐次照射の場合の2倍高いことが観察された。600 Kおよび800 Kでは、同時照射と逐次照射の比はそれぞれ約1.6および1.2に減少し、1000 Kでは再び2倍に増加した。この温度依存性は、同時曝露中の移動性Dおよび捕捉Dの濃度変化に起因すると考えられ、これは、空孔に捕捉されたDが自己格子間原子との空孔消滅を防ぐという理論計算の予測と一致する。