Polycrystalline, annealed tungsten targets were bombarded with 12.3 MeV W4+ ions to various damage levels. Deuterium was implanted by high-flux plasmas in Pilot-PSI (>1024 m−2 s−1) at a surface temperature below 525 K. Deuterium retention has been studied by nuclear reaction analysis and by thermal desorption spectroscopy. We found that deuterium retention is strongly enhanced by the tungsten bombardment and that saturation occurs at a W4+ fluence of about 3 × 1017 m−2. The maximum deuterium concentration in the damaged region was measured to be 1.4 at.%. This is in accordance with other experiments that were carried out at much lower fluxes. We therefore conclude that the saturation behaviour and the maximum retention are not affected by the high fluxes used in our experiments.A simple geometric model is presented that assumes that the saturation solely originates in the tungsten irradiation and that explains it in terms of overlapping saturated volumes. The saturated volume per incident MeV ion amounts to 3 × 104 nm3. From our results, we are able to obtain an approximate value for the average occupation number of the vacancies.
多結晶アニール処理タングステンターゲットに、12.3 MeVのW4+イオンを様々な損傷レベルまで照射した。重水素は、Pilot-PSIにおいて、表面温度525 K以下で高フラックスプラズマ（>10^24 m^-2 s^-1）により注入された。重水素の保持は、核反応分析および熱脱離分光法により研究された。重水素の保持は、タングステン照射によって強く増強され、W4+フルエンス約3 × 10^17 m^-2で飽和が生じることが見出された。損傷領域における最大重水素濃度は、1.4 at.%と測定された。これは、はるかに低いフラックスで実施された他の実験と一致する。したがって、飽和挙動および最大保持量は、本研究で用いた高フラックスによって影響を受けないと結論づけられる。飽和が専らタングステン照射に起因し、飽和体積の重なりによって説明される単純な幾何学的モデルを提示する。単位入射MeVイオンあたりの飽和体積は、3 × 10^4 nm^3に相当する。本研究の結果から、空孔の平均占有数の近似値を得ることができる。