摘要：鎢材料因其自身具有高熔點、高熱導率、低濺射率等優點成為國際熱核實驗反應堆計劃中面向等離子體材料的候選材料。到目前為止，人們已經普遍認為在表面溫度為900?1800℃的情況下，用氦離子輻照多晶鎢材料可以在表面形成鎢納米絲狀結構。由于鎢納米絲具有低導熱性和差的機械性能，所以研究鎢納米絲的溫度特性就顯得十分有必要。

本實驗利用氦等離子體在特定條件下輻照鎢材料表面使其產生鎢納米絲結構，在不同溫度下對表面鎢納米絲進行退火實驗，利用掃描電子顯微鏡（SEM）原位觀察鎢納米絲的微觀結構隨溫度的演化規律。當退火溫度從200℃增加到400℃時，納米絲的密度緩慢下降，400℃以上退火后發現鎢納米絲密度明顯下降。在1000℃的退火溫度下可觀察到大量的納米級鎢晶粒。研究結果表明在溫度從500℃增加到1000℃的過程中，當溫度到達900℃時，納米絲的結構變化最為劇烈。

利用熱脫附光譜實驗來研究鎢納米絲中氦原子隨溫度的脫附率。得到氦原子隨著溫度連續變化從鎢表面脫附出來的變化率，研究結果表明溫度在室溫—400℃的時候，納米絲中的氦釋放，脫附率發生微小變化，溫度從500℃增加到1000℃的過程中，當溫度到達900℃時，氦離子的脫附率達到最高。

關鍵詞：氦輻照；鎢納米絲；退火實驗；掃描電子顯微鏡；熱脫附光譜實驗

目錄

摘要

Abstract

1.緒論-1

1.1鎢材料-1

1.1.1鎢材料結構-1

1.1.2鎢材料性質及特點-1

1.2鎢納米絲的形成-2

1.2.1在多晶鎢表面形成鎢納米絲的兩個必要條件-2

1.2.2鎢納米絲的形成及觀察-2

1.2.3鎢納米絲的制備-2

1.3鎢納米絲的溫度特性研究現狀-3

1.4等離子輻照平臺的原理及操作-3

1.5掃描電子顯微鏡的原理及操作-4

1.5.1掃描電子顯微鏡的組成-4

1.5.2掃描電子顯微鏡的工作原理-4

1.6熱脫附實驗儀的原理及操作-5

1.6.1熱解吸譜（TDS）分析-5

1.6.2熱脫附實驗儀的操作-5

1.7論文選題背景-6

2.實驗部分-7

2.1實驗參數及流程-7

3.結果與討論-9

3.1掃描電子顯微鏡（SEM）原位觀察鎢納米絲隨溫度變化的演化規律-9

3.2熱解吸譜（TDS）分析氦原子脫附率-11

4.結論-14

參考文獻-15

致謝-16