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저자정보
저널정보
한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제52권 제4호
발행연도
2020.1
수록면
827 - 834 (8page)

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Damage of tungsten due to helium ions of a PF device was studied. The tungsten was analyzed by SEM and AFM after irradiation. SEM revealed fine bubbles of helium atoms with diameters of a few nanometers, which join and form larger bubbles and blisters on the surface of tungsten. This observation confirmed the results of molecular dynamics simulation. SEM analysis after etching of the irradiated surface indicated cavities with depth range of 35e85 nm. The average fluence of helium ion of the PF devicewas calculatedabout 5.2 1015 cm 2 per shot,using Lee code. Energy spectrum of helium ions was estimated using a Thomson parabola spectrometer as a function of dN/dE f E 2.8 in the energy range of 10e200 keV. The characteristics of helium ion beamwas imported to SRIM code. SRIM revealed that the maximum DPA and maximum helium concentration occur in the depth range of 20e50 nm. SRIM also showed that at depth of 30 nm, all of the tungsten atoms are displaced after 20 shots, while at depth of higher than 85 nm the destruction is insignificant. There is a close match between SRIM results and the measured depths of cavities in SEM images of tungsten after etching.

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참고문헌 (29)

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B. B. Cipiti / 2005 / Helium and deuterium implantation in tungsten at elevated temperatures / J. Nucl. Mater 347:298~306 google schola N. J. Dutta / 2014 / Damage studies on tungsten due to helium ion irradiation / J. Nucl. Mater 452:51~56 google schola V.N. Pimenov / 2002 / Damage of structural materials for fusion devices under pulsed ion and high temperature plasma beams / J. Nucl. Mater. 307-311:95~99 google schola H. Bolt / 2004 / Materials for the plasma-facing components of fusion reactors / J. Nucl. Mater 329-333:66~73 google schola H. Bolt / 2002 / Plasma facing and high heat flux materials e needs for ITER and beyond / J. Nucl. Mater. 307-311:43~52 google schola

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