根据国家自然科学联合基金重点项目（U1732265）和国家自然科学基金青年项目（11705213）,金属钨（W）以其高熔点,高热导率,高溅射阈值能,低氢同位素存储率,低腐蚀率等优点而被选为聚变堆中面向等离子材料的最佳候选材料。然而在严酷的聚变环境下,14MeV的中子对这些第一壁材料造成的损伤是呈现均匀体分布的,这种损伤是非常巨大的。能量在MeV以上的中子将通过（n,a）（n,p）核反应生成大量的嬗变气体元素,例如H,He等。这些嬗变气体原子因其惰性以及在材料中的低溶解度,将会在材料中聚集形核,成泡长大,并且与辐照缺陷结合与附着,导致材料微观结构的变化以及宏观性能的下降。同时,中子的核反应生成的嬗变固体元素,例如Re,Ta等原子,也将随着堆运行时间的增加而累积,然而这种累积效应对于材料性能的影响不得而知。因此本文选择金属钨（W）以及钨铼合金（W中添加质量分数为5wt.%的Re,记为W5Re）作为研究对象,通过SRIM程序选择特定能量和剂量的氦（He）离子束来模拟钨基材料中的均匀体损伤效应,采用正电子湮没寿命技术来研究材料辐照损伤的缺陷类型,应用慢正电子束技术来探讨辐照损伤深度分布以及缺陷周围化学环境问题,结合北京同步辐射光源的掠入射衍射技术,深入了解材料特定辐照薄层区域的微观结构变化,从而实现等离子体环境下金属钨及钨铼合金辐照缺陷以及氦行为的综合研究。1)在实验可测量范围（0³0keV正电子）内和辐照条件允许的情况下,从0¹0MeV的氦离子束中,选择出16keV,70keV,200keV的氦离子束对纯钨（W）样品以及钨铼合金（W5Re）样品进行单束辐照和多束连续辐照,从而实现500nm深度范围内1.4dpa的平均离位损伤水平。VASP软件模拟纯W晶格中的电荷密度分布均匀,正电子在其中处于离域状态,当晶格体心位置的原子被空位替换时,晶格体积将出现较小坍缩,杂质He原子的引入将导致晶格格点原子受力不均。随着间隙原子的数目增多,电荷密度重新分布,晶格出现不同程度膨胀,正电子在缺陷处的湮没概率将发生变化。2)在室温辐照下,当氦离子剂量低于10²¹ions m^-2时,钨中将产生相当数量的低氦原子占比的小空位型团簇。但随着辐照剂量的增加,正电子湮灭处缺陷周围的间隙氦原子将出现饱和,将促进氦-空位复合型（He_nV_m）团簇的形成。W-4（200keV+70keV+16keV）样品的正电子湮没特征参数曲线在27⁴77nm的深度范围内出现一个相对较平缓的区域。同时,其S-W拟合直线从W-1（16keV）、W-2（70keV）的重合线偏离到W-3（200keV）的拟合直线,并且在57²30nm的深度范围内,（S,W）参数分布出现明显团簇。这些变化是由于辐照剂量的升高,氦-空位复合型缺陷将随着n/m比率的不断增加而形成大尺寸的He_nV_m团簇。不同能量的氦离子束连续辐照在一定程度上可以实现钨金属类均匀损伤分布,这是符合本文预期的。3)在纯W中加入5wt.%Re合金成分以后,材料的微观表面将不再是完美晶粒样貌。在中等剂量(1×10²¹ions m^-2)照射下,正电子湮没寿命表明W5Re中可能只有一种空位型缺陷,这类缺陷可能由一定氦原子占比的He_nV_m-Re复合型缺陷组成。结合慢正电子束多普勒展宽测量结果分析,在钨铼合金中,低含量的Re元素以杂质原子散布在钨晶格间隙等位置。随着辐照剂量的升高,材料中的空位型缺陷将大量增加,同时Re元素对空位具有强大的吸引力,这将促使Re-空位复合型缺陷的形成。在连续注入氦离子的情况下,He-空位复合型缺陷将不断地吸引移动的间隙氦原子,致使缺陷浓度迅速增加,这类缺陷通过吸收与融合长大,进而在辐照区诱发陷阱突变,而Re原子的参与将抑制这类缺陷的流动性,从而使得辐照区缺陷周围的氦元素出现高密度聚集,空位型缺陷处的低动量电子密度分布发生很大变化,致使符合测量多普勒谱中出现明显的氦峰。无论在纯W还是W5Re合金中,大量具有高n/m比率的He_nV_m团簇或具有高释放体积的He泡都将干扰晶格周期性,导致晶格应力增加,从而造成样品辐照区域的衍射峰向小角度偏移。