中能高浓度氦离子注入对钨微观结构的影响?

郭洪燕; 夏敏; 燕青芝; 郭立平; 陈济红; 葛昌纯

doi:10.7498/aps.65.077803

中国矿业大学北京，深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京 100083; 北京科技大学材料科学与工程学院，特种陶瓷粉末冶金研究所，北京 100833 武汉大学物理科学与技术学院加速器实验室，武汉 430072

北京科技大学材料科学与工程学院，特种陶瓷粉末冶金研究所，北京 100833 武汉大学物理科学与技术学院加速器实验室，武汉 430072

Microstructure of medium energy and high density helium ion implanted tungsten

摘要: 采用15 keV,剂量1×1017/cm2,温度为600?C氦离子注入钨,分别以块体钨研究氦离子对钨的表面损伤；以超薄的钨透射电镜样品直接注入氦离子,研究该条件下钨的微观结构变化,以了解氦离子与钨的相互作用过程；采用扫描电子显微镜、聚焦离子束扫描显微镜、透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜等分析手段研究氦离子注入对钨表面显微结构的影响及氦泡在钨微观结构演化中的作用。

关键词:

Abstract: Bulk tungsten and tungsten transmission electron microscopy (TEM) lamella are implanted with 15 keV helium ions at about 873 K to study the microstructure evolution. The samples are implanted to about 1 × 1017 He+/cm2. The projected range of the helium ion in tungsten is about 43.9 nm, calculated with the stopping and range of ions in matter program (the SRIM code). The density of pores with diameters ranging from 90 nm to 430 nm is detected on the surface of helium implanted bulk tungsten by field emission scanning electron microscopy. Blistering is also observed on the surface of helium implanted bulk tungsten. The TEM results indicate that fuzz microstructure is formed in helium implanted tungsten TEM lamella, and stacking faults and micro-pores are observed in the fuzz structure. Besides, the density of nano-scaled helium bubbles is detected around the mirco-pores.

中能高浓度氦离子注入对钨微观结构的影响?

北京科技大学材料科学与工程学院，特种陶瓷粉末冶金研究所，北京 100833 武汉大学物理科学与技术学院加速器实验室，武汉 430072

关键词:

Microstructure of medium energy and high density helium ion implanted tungsten

北京科技大学材料科学与工程学院，特种陶瓷粉末冶金研究所，北京 100833 武汉大学物理科学与技术学院加速器实验室，武汉 430072

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