A large number of dislocation networks were introduced in to 316L stainless steel by cold rolling. Subsequently, low energy (40 eV) helium ions were implanted by exposing the steel to helium plasma. Thermal desorption and positron annihilation spectroscopy were used to study the behavior of helium in the presence of dislocations, with emphasis on helium self-trapping and migration behaviors. Helium desorption behaviour from different helium trapping states was measured by the thermal desorption spectroscopy. Most of the helium desorbed from the HemVn clusters, and the corresponding desorption peak is located at ~650 K. The desorption peak from helium-dislocation clusters (HemD) is at approximately 805 K. The effect of annealing on the defect evolution was investigated by positron annihilation spectroscopy. For the specimen exposed to helium plasma without displacement damage, the increment of S parameter meant the existence of helium self-trapping behavior (HemVn). Helium atoms could diffuse two to three orders of magnitude deeper than the implantation depth calculated by SRIM. The diffusing helium atoms were gradually trapped by dislocation lines and formed HemD. Elevated temperatures enhance the self-trapping behavior and cause helium atoms to dissociate/desorb from the HemVn clusters, increasing the S parameters at 473–673 K. The gradual recovery of vacancies in the HemVn clusters decreased the S parameter above 673 K.
冷間圧延により、316Lステンレス鋼に多数の転位ネットワークが導入された。その後、鋼をヘリウムプラズマに曝露することにより、低エネルギー（40 eV）のヘリウムイオンが注入された。転位の存在下でのヘリウムの挙動を研究するために、熱脱離分光法と陽電子消滅分光法が用いられ、特にヘリウムの自己捕獲および移動挙動に焦点が当てられた。異なるヘリウム捕獲状態からのヘリウム脱離挙動は、熱脱離分光法によって測定された。ヘリウムの大部分はHemVnクラスターから脱離し、対応する脱離ピークは約650 Kに位置する。ヘリウム-転位クラスター（HemD）からの脱離ピークは約805 Kである。欠陥の進展に対するアニーリングの影響は、陽電子消滅分光法によって調査された。変位損傷のないヘリウムプラズマに曝露された試料では、Sパラメータの増加はヘリウムの自己捕獲挙動（HemVn）の存在を示した。ヘリウム原子は、SRIMによって計算された注入深さよりも2～3桁深く拡散し得る。拡散するヘリウム原子は転位線によって徐々に捕獲され、HemDを形成した。高温は自己捕獲挙動を促進し、ヘリウム原子をHemVnクラスターから解離・脱離させ、473～673 KでSパラメータを増加させる。HemVnクラスター内の空孔の漸進的な回復により、673 K以上でSパラメータは減少した。