● 摘要
能源的短缺以及清洁能源的开发和利用使核聚变能的研究越来越引起人们的重视。，而等离子体与第一壁材料的相互作用是聚变堆的关键问题。面对等离子材料需能承受聚变堆的严峻环境，钨因具有低溅射、无化学腐蚀、较低的氢滞留和良好的机械性能，目前被认为是托卡马克面对等离子体材料的最佳选择，已被使用于EAST等装置中，并已被选作ITER的偏滤器材料，因此各种结构的钨材料的研究成为热点。
本文详述了用磁控溅射掠射角沉积技术在多晶硅衬底上沉积纳米柱状钨薄膜的过程，通过设计一个特殊的样品架可使入射粒子方向与基片的法线方向成85°角，再控制溅射参数可使薄膜厚度达到几个微米。用XRD、SEM及台阶仪等对纳米柱状钨薄膜进行表征，该薄膜结晶良好并有择优生长优势，侧面呈现倾斜的柱状结构。
将该纳米柱状钨薄膜和常规钨薄膜及粉末冶金制备的钨块体进行同等条件下单独H+、He+/He2+、D+/D2+的辐照以及D+-He2+、He+-D+、H+-He2+等的连续或协同辐照，发现纳米柱状钨薄膜由于柱间的通道可使粒子自由扩散和进出，辐照后的表面没有明显变化。说明在此实验条件下，纳米柱状钨薄膜由于其特殊的结构，很大程度上减轻了表面的起泡和内部离子的滞留。