陈 杨，陈志林，杨 阳，瞿金辉，程胜寒，李 余

(中国工程物理研究院核 物理与化学研究所，四川 绵阳 621900)

氚是未来聚变堆主要的燃料之一，ITER(国际热核聚变实验反应堆)中将循环处理多达2～3 kg的氚，进入真空室的氚也在102g量级[1]。在真空室中，等离子体会直接轰击偏滤器的靶板，预计将在其中滞留数g的氚，等离子体和PFMs(面向等离子体材料)相互作用产生的溅射产物也会与氘氚结合形成共沉积层，滞留在真空室室壁上；在相应的处理设施中，氚会通过渗透和扩散的方式进入结构材料中[2]。大量氚在PFMs和结构材料中的滞留，将影响聚变装置的安全稳定运行，也将直接影响结构材料的操作安全和服役寿命[3]。为燃料衡算和人员安全，有必要对滞留在材料中的氚进行准确测量，以研发更合适的材料和回收滞留氚的方法。迄今为止，已开发了诸如离子束分析[4]、LIBS(激光诱导击穿光谱法)[5]、金属化学蚀刻法[6]、成像板法[7]和BIXS(β射线诱发X射线光谱法)[8]等技术用于测量材料表层氚的含量或分布。BIXS由于具有无损和探测深度大的特点，还可区分表层和基体中的氚，近二十年来逐渐获得重视，也被ITER采用为候选技术之一。

BIXS的原理是使用超低能X射线探测器测量氚衰变产生的β射线和材料相互作用产生的轫致辐射和特征X射线的能谱，其中就包含了材料中氚的信息[9-10]。Matsuyama等[11]在样品和探测器之间引入氩气，通过测量材料表层的氚发出的β射线与氩气相互作用诱发的X射线来确定表层的氚含量，这样改进后测得的能谱中就包含了Ar在2.95 keV(Kα)和3.15 keV(Kβ)的两个特征峰。……