化石能源的枯竭及其对环境的污染促使人们开发新能源。聚变能渐渐地进入到人们的视野里,托卡马克装置也被认为是最有希望实现聚变能的装置。钨以其高熔点、高热导率、良好的热稳定性、低氚滞留率、物理溅射阈值高、无化学腐蚀等特点被广泛用于聚变装置面向等离子体材料中。在聚变装置中氦等离子体轰击钨材料表面时会产生纳米级纤维,也被称为钨绒毛。钨绒毛的形成不仅改变了钨材料基底形貌,还会改变金属材料性质、降低金属的热传导性、增强燃料氚滞留率、降低钨材料的光发射率。因此,如何在利用钨靶板材料的同时减少钨绒毛是一个关键问题。本文研究了氦等离子体轰击下钨绒毛的产生和生长。通过对三维动力学蒙特卡罗SURO-FUZZ代码进行升级,在微米和秒的空间和时间尺度上成功地进行了钨绒毛模拟,钨绒毛随时间的演化与已有的实验结果吻合得较好。模拟结果显示,钨基底材料温度直接影响氦离子在钨材料中的扩散。随着基体温度的升高,粒子的扩散系数增大,从而促进钨的绒毛生长。此外,氦离子轰击材料的流量密度也决定了钨绒毛形成时间以及长度。钨绒毛的生长和溅射实际上是动态平衡过程,升级后的SURO-FUZZ代码可以初步研究物理溅射对钨材料的影响,并与实验结果进行对照。本文由以下几个部分组成:第一章介绍了核聚变背景、托卡马克装置中偏滤器、钨绒毛形成及影响。第二章介绍了SURO/SURO-FUZZ代码的物理模型、流程。第三章使用SURO-FUZZ代码模拟了钨材料在不同氦离子流量、流量密度、能量和基底温度下的表面形貌演化。最后对本文的主要内容进行总结。