金属玻璃具有长程无序、短程有序的结构,与传统的晶体材料相比,金属玻璃的无序结构、没有晶界和位错等缺陷的特点使其具有较好的耐辐照性能。Fe基金属玻璃还具有没有中子活化元素、晶化温度高、强度高等特点,有希望成为聚变装置中耐辐照的候选材料,但是Fe基金属玻璃的热不稳定性制约其具体应用。在聚变装置的辐照环境中,除了有高达14 MeV的中子辐照、等离子体辐照（He离子）,还有强烈的热辐射,为此本文选择Fe₈₀B₁₃Si₇合金为研究对象,研究内容包括两个方面:其一是研究相同成分的Fe₈₀B₁₃Si₇金属玻璃和晶体合金的热稳定性;其二是研究热辐照和He离子复合辐照对Fe₈₀B₁₃Si₇金属玻璃的影响。强流脉冲离子束（HIPIB）独特的热效应和热弹性波作用非常适合模拟聚变装置中的热辐射,甚至能够模拟等离子体破裂不稳定时的瞬间热冲击,本文选择HIPIB辐照研究Fe₈₀B₁₃Si₇金属玻璃和晶体合金的热稳定性。同时利用HIPIB与He离子复合辐照模拟强热环境下的He离子辐照对Fe₈₀B₁₃Si₇金属玻璃造成的辐照损伤。本文HIPIB辐照实验在俄罗斯Tomsk Polytechnic University的TEMP-4M型HIPIB加速器上完成,加速电压为200-240 kV,脉冲宽度为90 ns,离子束组成为85%Cⁿ⁺（主要为C⁺）和15%H⁺。HIPIB辐照实验参数分为三组,离子束的能量密度和脉冲次数分别为:60 A/cm²,50次;20-30 A/cm²,100次;10-20 A/cm²,300次。He离子束辐照实验在兰州的中国科学院近代物理所320kV-ECR实验终端完成,离子束能量为300 keV。HIPIB与He离子束复合辐照参数为:HIPIB能量密度为60 A/cm²,脉冲次数为3次;He离子束的辐照剂量为2.0×10¹77 ions/cm²,4.0×10¹77 ions/cm²以及6.0×10¹77 ions/cm²。HIPIB辐照实验中,截面TEM分析显示,离子束辐照后Fe₈₀B₁₃Si₇非晶合金内部原子发生聚集和迁移,原子排列变得不均匀,局部存在有序的原子排列现象,但没有晶化现象产生;辐照后Fe₈₀B₁₃Si₇晶体内部除了α-Fe相为主要结构外,还出现了Fe₃B、Fe₃Si、Fe₂B、Fe₃C纳米晶,由于强流脉冲离子束的急速加热和冷却过程及冲击波作用,晶体内产生了大量孪晶、层错、晶格畸变等缺陷,同时XRD显示α-Fe相的晶格参数变小。强流脉冲离子束对Fe₈₀B₁₃Si₇晶体的结构和缺陷以及非晶原子排列的影响范围远超过离子射程。经HIPIB辐照,Fe₈₀B₁₃Si₇非晶合金的表面没有明显的辐照损伤,Fe₈₀B₁₃Si₇晶体合金表面出现波浪状起伏;两种结构的Fe₈₀B₁₃Si₇合金的粗糙度均增加,离子束辐照引起的热驱动和离子诱导的表面扩散是Fe₈₀B₁₃Si₇合金表面形貌演化的主要机制。非晶比晶体Fe₈₀B₁₃Si₇合金的表面反射率下降不明显。HIPIB与He离子复合辐照实验中,在He离子剂量达到6×10¹⁷ ions/cm²时非晶合金仍保持原有的非晶结构,且表面没有明显的辐照损伤。相较于单独的HIPIB辐照,HIPIB+He离子复合辐照表面演化机制由体积扩散为主转变为以粘性流或表面扩散为主,两者粗糙度均略大于原始未辐照合金。HIPIB辐照与复合辐照均向Fe₈₀B₁₃Si₇非晶合金中引入类空位型缺陷,复合辐照引入类空位型缺陷更多。两种辐照模式下,Fe₈₀B₁₃Si₇非晶合金的表面都没有出现明显的辐照损伤,且仍保持良好的非晶结构。Fe基金属玻璃具有良好的耐辐照性能与辐照稳定性,这为聚变装置中耐辐照材料的选择提供了参考。