Xenon ion irradiation of α-Fe

Abstract

The dislocation loop damage structures generated by low dose (≦ 5 × 1016 ions m−2) 80 keV Xe++ ion irradiations of α-Fe at room temperature and 77 K are studied by transmission electron microscopy, b = a/2〈111〉 loops are observed for each irradiation condition whereas b = a〈100〉 loops are not observed after irradiation at 77 K and are only observed at room temperature for doses where cascade overlap occurred. It is proposed that the nucleation of a b = a〈100〉 loop requires a higher vacancy supersaturation than is generated by an individual 80 keV Xe++ ion and that this supersaturation is more readily achieved at room temperature than at 77 K where increased recombination occurs between interstitials and vacancies originating from different cascades. La structure des boucles de dislocation produite dans le Feα par irradiation à faibles doses (≦ 5 × × 1016 ions m−2) avec des ions de Xe++ de 80 keV à temperature ambiante et 77 K a été étudiée par microscopic électronique à transmission. Des boucles de type b = a/2 〈111〉 ont été observées pour toutes les conditions d'irradiation, alors que des boucles de type b = a〈100〉 n'ont pu ětre observées après les irradiations à 77 K et ne l'ont été à température ambiante que pour les doses où il y avait recouvrement des cascades. Ceci peut s'expliquer par le fait que la nucléation d'une boucle de type b = a〈100〉 exige une sursaturation des lacunes plus élevée que celle produite par un seul ion de Xe++ de 80 keV et que cette sursaturation est obtenue plus facilement à température ambiante qu'à 77 K, température à laquelle il y a plus de recombinaisons entre les interstitiels et les lacunes produits dans les différentes cascades.