材料问题是制约未来先进核能系统发展的关键因素之一。应用于未来先进核能系统的结构材料将处在强中子辐照环境下,这对材料的抗中子辐照性能提出了更高的要求。材料在中子辐照场下不仅会发生离位损伤,还会因（n,p）和（n,）嬗变造成大量H/He的掺杂。已有研究表明,H/He协同作用会促进材料性能退化,从而严重威胁到核能装置的安全运行。因而,开展H/He协同作用效应的研究对于进一步理解材料在中子辐照场下的行为,评估材料用于核能装置的安全性具有重要意义。低活化铁素体/马氏体（RAFM）钢在未来先进核能系统中具有广泛的应用前景。本论文以中国科学院近代物理研究所和金属研究所针对未来铅冷快堆（LFR）和加速器驱动的次临界堆系统（ADS）而合作研发的一种新型RAFM钢—SIMP钢为研究对象,采用H和He离子共同辐照（包括连续辐照和混合束辐照）模拟H/He协同作用环境,并与H/He离子单独辐照形成对比,结合多种分析手段,对SIMP钢中的H/He协同作用效应进行了研究:1.在室温下,对SIMP钢分别进行了H和He离子连续辐照（H+He和He+H）和H₂/He离子混合束辐照,辐照后采用慢正电子湮灭多普勒展宽谱（DBS）研究了H/He协同作用对空位型缺陷的影响。结果表明:相比与H,He的存在会使S参数显著减小,这主要是由于He更易被空位俘获,并偏向于占据空位中心形成稳定的He-V复合体,He的占据使得空位型缺陷的有效开空间体积减小。在H和He离子共同辐照的情况下,其S参数总是小于H离子单独辐照的,并在H辐照剂量较小的情况下接近于He离子单独辐照的。这反映了空位总是优先被He占据,同时He-V复合体可以通过俘获H形成He-V-H复合体。2.在室温下,对SIMP钢进行了多能量He和H离子连续辐照（He+H）,以使得在距样品表面约300-600 nm范围内形成损伤水平及H/He浓度坪台,辐照后采用球形压头纳米压痕技术研究了H/He协同作用对材料硬化行为的影响。结果表明:与H/He离子单独辐照相比,He+H连续辐照后材料压痕屈服应力更大,应变软化现象也更明显,这表明H/He协同作用促进了材料的硬化。通过对材料内辐照诱导的空位型缺陷和气泡的分析,这一效应可归因于He的存在促进了H的滞留,H/He协同稳定空位,抑制了空位和间隙子的复合,从而促进了气泡和位错环的形核。气泡和位错环等缺陷对位错滑移的阻碍作用导致了更明显的硬化效应。3.通过对室温下He离子单独辐照和附加H离子辐照（H+He和He+H）后的SIMP钢中He的热释放谱（TDS）的对比分析,研究了H对He热释放行为的影响。结果表明:He释放的主峰位于1198-1222 K之间,对应于He以气泡迁移机制释放。与He离子单独辐照相比,H离子的附加辐照整体上使得He热释放的峰值温度向低温移动且释放总量增加,即H离子的附加辐照促进了He的释放。通过对TDS前后材料内部气泡和表面形貌的观测发现:在TDS加热过程中H的存在促进了表面附近气泡的长大和材料表面起泡行为,从而加速了He通过气泡迁移机制释放的过程。