DE2462932C2 - - Google Patents

Description

Verfahren zum Trennen von Gemischen aus Isotopen oder von Isotopenverbindungen und Verwendung einer Vorrichtung zu seiner Durchführung.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen von Gemischen aus Isotopen oder Isotopenverbindungen, insbesondere zur Uranisotopentrennung, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwendung einer Vor­ richtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens, wie im Anspruch 4 näher definiert.

Durch die DE-OS 23 49 437 ist zur Trennung von Gemischen aus Isotopen ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, wonach das abzutrennende Isotop mit wenigstens einer elektromagnetischen Strahlung entsprechender Frequenz bis zur Ionisation selektiv angeregt wird und nachfolgend die entstehenden Reaktionspro­ dukte und die unveränderten Teile des Ausgangsstoffes auf physikalischem Wege getrennt werden. Die dabei vorgesehene selektive Anregung kann mittels einer Laserstrahlung erfolgen, deren Frequenz so eingestellt ist, daß Sie von dem abzutren­ nenden Isotop selektiv absorbiert wird. Das Isotopengemisch, insbesondere ²³⁵U und ²³⁸U, wird durch Verdampfen von Uran­ metall erzeugt, daher die Bezeichnung "Urandampfverfahren". Dabei kann die isotopenspezifische Anregung insbesondere zweistufig erfolgen.

Nach einem weiteren bekannten Verfahren (OE-OS 24 03 580) wird ein Isotop eines dampfförmigen Molekülgemisches durch Bestrah­ lung mit einem Laser isotopenspezifisch zur Dissoziation ge­ bracht, so daß es in einen anderen stabilen chemischen Zustand, insbesondere den Elementarzustand, übergeht und sodann auf physikalischem Wege vom verbleibenden Material abgetrennt.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist auch beschrieben in der DE-AS 12 96 611; es dient insbesondere zur Uranisotopentrennung, wobei das Isotopengemisch aus ²³⁵UF₆ und ²³⁸UF₆ besteht und der Laser auf die Rotations-Schwingungsspektren des anzuregenden Isotops abgestimmt ist. Die Bestrahlung erfolgt zweistufig, in der ersten Stufe durch den Laser, in der zweiten Stufe durch eine weitere elektromagnetische Strahlung solcher Wellenlänge und Bandbreite, daß die angeregten Isotopen-Moleküle ionisiert werden.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß die vorstehend geschil­ derten bekannten Verfahren und entsprechenden Vorrichtungen zu ihrer Durchführung hinsichtlich Ausbeute und Selektivität ver­ besserungsbedürftig sind, denn neben den durch die selektive Laseranregung ermöglichten Reaktionen, die eine normale Abtren­ nung des nur das angeregte Isotop enthaltenden Reaktionsproduk­ tes erlauben, finden auch andere Reaktionen statt, die die Selektivität verschlechtern. Letztere werden verursacht durch Überlappung der Absorptionsbanden, Resonanzaustausch und thermisch aktivierte Reaktionen.

Nähere Einzelheiten dazu lassen sich aus der Arbeit "Separation of Uranium Isotopes by Laser Photochemistry" von B. B. Snavely (Conference Paper, presented at VIII International Conference on Quantum Electronics, San Fransisco, June 1975, 10 S. Text, 13 Bl. Abb.) entnehmen. Darin ist u. a. auch ein gattungsgemäßes Verfahren der Uranisotopentrennung beschrieben (S. 4 bis 10 so­ wie Abb. 3 bis 13) und dort mit type "C" process bezeichnet. Jedenfalls stehen der Ausführbarkeit des Verfahrens nach Meinung des Verfassers folgende Schwierigkeiten entgegen:

• a) ausreichende Dampfdichten des Molekularstrahles für chemi­ sche Großprozesse,
• b) das sogenannte hot band - oder thermal confusion-Problem (vgl. oben),
• c) Dopplerverbreiterung der Absorptionslinien auf ca. 0,5 bis 1,5 GHz im Vergleich zur Laserlinienbreite von ≈50 MHz,
• d) resonanter Ladungstransfer zwischen angeregten und nicht angeregten Molekülen und Isotopen innerhalb von ca. 10⁵ sec (vgl. oben)
• e) "Scrambling", d. h. teilweise Wiedervermischung des ange­ reicherten und des abgereicherten Produktstromes.

Schließlich ist noch auf ein weiteres, allerdings nicht gat­ tungsgemäßes Verfahren zu verweisen (US-PS 35 58 877), das den Lichtdruck einer monochromatischen Lichtquelle, insbesondere eines Lasers, zur Auslenkung isotopenspezifisch beeinflußter Teilchen vorschlägt. Die dort erwähnte, mittels Hindurchleitens des Isotopengemisches durch eine Entspannungsdüse erzielte Tem­ peraturabsenkung soll die thermische Geschwindigkeitsvertei­ lung einengen, denn der Teilchenstrahl muß für eine gute Aus­ beute des Trennprozesses beim Auftreffen auf den Laserstrahl möglichst eng begrenzt sein (vgl. Spalte 2, Zeile 60-63).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu gestalten, daß einerseits die Selektivität des Trennprozesses erhöht und andererseits dessen Ausbeute wesent­ lich verbessert werden. Erfindungsgemäß wird die gestellte Auf­ gabe bei einem Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Stoffgemisch durch eine schlitzförmi­ ge Entspannungsdüse hindurchgeleitet und dabei durch adiaba­ tische Entspannung auf eine Temperatur unter 100 K abgekühlt wird, und daß durch entsprechende Einstellung von Bandbreite und Frequenzlage des Lasers der Q-Zweig des ν₃-Rotations­ schwingungsspektrums des anzuregenden Stoffes erfaßt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 und 3 angegeben.

Wie anfangs bereits angedeutet, ist Gegenstand der Erfindung auch die Verwendung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, wie sie im Patentanspruch 4 definiert ist und durch welche die Aufgabe der isotopen-selek­ tiven Dissoziation oder Ionisation unter Ermöglichung einer Abtrennung der angeregten von den nicht angeregten Gemisch­ bestandteilen auf physikalischem Wege gelöst wird. Die Vor­ richtung als solche ist zur Abtrennung der Reaktionsprodukte und der unveränderten Teile der Ausgangsstoffe bei einem Verfahren bereits geschützt, bei welchem der Ausgangsstoff mit einem chemischen Reaktionspartner bestrahlt und zur isotopen­ selektiven Reaktion gebracht wird (DE-PS 24 47 762). Eine vorteilhafte Weiterbildung der Verwendung ist im Anspruch 5 angegeben.

Die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung vorgesehene Abküh­ lung bewirkt und wird so weit getrieben, daß die Molekülvi­ brationen weitgehend einfrieren und die Häufigkeitsverteilung der Rotationsenergien so ausgebildet ist, daß der P- bzw. R-Zweig des nicht anzuregenden Isotops mit dem Q-Zweig des anzuregenden Isotops sich nicht überlappen.

Zur Problemlösung bei der Molekular-Spektroskopie und bei der Enwicklung von gasdynamischen Lasern wurde durch Kataev und Mal'tsev in Sov. JETP, Band 37, Nr. 5, 1973, Seiten 772-777 bereits die starke Unterkühlung des Molekularstrahles im Über­ schallstrahl empfohlen und auch schon die Abkühlung durch adiabatische Entspannung mittels einer Düse oder Öffnung be­ schrieben. Zwar wird eingangs von der theoretischen Notwendig­ keit gesprochen, die komplizierte Spektralstruktur der Mole­ küle durch Abkühlung auf 10 bis 50 K zu vereinfachen; diese Angabe wird dann jedoch durch die weiteren Ausführungen rela­ tiviert. So wird UF₆ gemäß Tabelle I auf Seite 773 nur auf 160 K abgekühlt. Gemäß Fußnote zur Tabelle II auf Seite 774 wurden Gas/Dampf-Gemische aus N₂ + 2,4% Hg bzw. aus N₂ + 2,4 Hg + 0,15% Rb an einer "Sqare Nozzle" mit den Spalt­ abmessungen 4,32 × 1,24 cm² auf 588 K entspannt, wobei im zweiten Falle Hg zu 50% kondensierte, und zur besonderen Pro­ blematik der Tiefkühlung von Molekularstrahlen wird auf der gleichen Seite ausgeführt, daß bei vernünftigen Werten des kritischen Öffnungs- bzw. minimalen Düsendurchmessers d _cr (1 mm) ein annehmbarer Wert für den Anfangsdruck P₀ nur bei einatomigen Gasen erhalten werden könne. Somit erfordere das starke Unterkühlen mehratomiger Dämpfe (im Überschallstrahl) Werte für P₀, welche bei Verbindungen mit variabler Flüchtig­ keit völlig unerreichbar seien. Durch diese Veröffentlichung konnte der auf dem Gebiet der Isotopen-, insbesondere Uran­ isotopen-Trennung tätige Fachmann nicht an die Erfindung herangeführt werden, denn er mußte angesichts der von Snavely (s. o.) aufgeführten und mit (a) bis (e) bezeichneten Schwie­ rigkeiten Bedenken haben, die noch dadurch genährt wurden, daß in bezug auf Anwendung der Tieftemperaturtechnik weitere Pro­ bleme gesehen wurden in der Gefahr der Clusterbildung eines auf tiefe Temperatur gebrachten Molekularstrahles.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend ein Beispiel beschrieben, bei dem die Uranisotope ²³⁵U und ²³⁸U getrennt werden.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht zunächst auf der Absenkung der Temperatur des Gasstrahles durch adia­ batische Entspannung auf unter 100 K. Dadurch wird eine sehr starke Verschmälerung der Absorptionsbanden der Isotopen­ mischung, in diesem Falle von UF₆, erreicht. Normalerweise sind die Absorptionsbanden der beiden Isotopenverbindungen ²³⁵UF₆ und ²³⁸UF₆ seitlich gegeneinander nur wenig ver­ schoben und überlappen sich daher. Durch Einstrahlung einer bestimmten Frequenz mit Hilfe eines Lasers werden daher beide Isotopenverbindungen durch Absorption angeregt, wenn auch unterschiedlich stark. Die auf diese Weise erreichbare Selek­ tivität ist naturgemäß verhältnismäßig gering. Durch die infolge der starken Abkühlung erreichten Verschmälerungen, insbesondere der Q-Zweige dieser Absorptionsbanden tritt praktisch keine Überlappung derselben mehr auf bzw. wird stark vermindert. Die Absorptionsmaxima beider Isotopenverbindungen liegen dann über der Frequenz aufgetragen deutlich nebenein­ ander. Dies bedeutet aber nichts anderes, als daß bei der Ein­ strahlung einer Laserfrequenz, die dem Absorptionsmaximum der UF₆-Verbindung entspricht, die andere Isotopenverbin­ dung ²³⁸UF₆ praktisch nicht bzw. wesentlich schwächer angeregt wird.

Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang die stufen­ weise Anregung, welche es ermöglicht, mit den relativ niedrigen Frequenzen anzuregen, bei denen das Molekül eine starke Absorp­ tion aufweist (bei Infrarot-aktiven Grundschwingungen und ein­ fachen Kombinationsschwingungen) und trotzdem eine für die er­ forderliche Selektivität hohe Anregungsenergie zu erreichen. Dadurch und durch Anregen in einem Resonator kommt man mit relativ kleiner Laserleistung aus. Diese kann um mehrere Größen­ ordnungen kleiner sein als für die gleichstarke Anregung in einem Einquantenprozeß gleicher Endenergie, obwohl die stufen­ weise Anregung nur dann mit geringen Verlusten möglich ist, wenn die Leistungsdichte so groß gewählt wird, daß die Akti­ vierungsrate größer als die störenden Desaktivierungsraten (ohne stimulierte Emission) sind. Die Anregung erfolgt dabei mit der Grundfrequenz ν₃, der für ²³⁵UF₆ die Wellenzahl von ca. 624 cm-¹ entspricht. Es können jedoch je nach Verfügbarkeit von Lasern auch andere Schwingungen, z. B. die Kombinstions­ schwingungen ν₁ + ν₃ des ²³⁵UF₆ angeregt werden. Diese stufenweise Anregung mlt Hilfe der Grundfrequenz ist möglich, weil die Energiedifferenzen zwischen den unteren Anregungs­ stufen wenig verschieden sind. Es werden bevorzugt die in Resonanz befindlichen ²³⁵UF₆ Moleküle erfaßt. In Fällen, in denen dieser Anteil zu klein ist, wird durch geeignete Wahl der Dichte oder weniger divergente Strömungsführung die Stoß­ zahl auf so hohe Werte eingestellt, daß die übrigen Moleküle während des Aufenthaltes in der Reaktionszone in den für Absorption notwendigen Zustand kommen. Die Besetzungsdichte der angeregten Zustände wird also vergrößert.

Zum weiteren Verständnis dieser Zusammenhänge sei nun eine in den Fig. 1-3 dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens nach der Erfindung näher beschrieben.

Wie bereits erwähnt, sollen an diesem Beispiel die beiden Iso­ topen-Uranverbindungen ²³⁵UF₆ und ²³⁸UF₆ getrennt werden.

Entsprechend der in Fig. 1 schematisch dargestellten Trennein­ richtung befinden sich die Uranverbindungen im Vorratsbehälter 2. Das Verfahren ist - wie in der DE 24 47 762 C 3 erläutert - auch mit einem chemischen Reaktionspartner durchführbar, der sich dann in dem Vorratsbehälter 3 mit Ventil 31 befinden und über nicht näher bezeichnete Zuleitungen dem Verteilerraum 32 zugeleitet würde. Vorratsbehälter 3, Ventil 31 und die Zulei­ tungen sind deshalb gestrichelt dargestellt; im Rahmen dieser Erfindung können sie zur Einspeisung eines nicht an der Reaktion teilnehmenden Stoffes (im folgenden "Zusatzgas" genannt) dienen, wie weiter unten noch erläutert. Über Ventil 21 werden Uran­ verbindungen den Verteilerräumen 22 zugeführt und gelangen von dort in einen Mischraum 23, an den sich eine spaltförmige Aus­ trittsdrüse 24 anschließt. Diese bildet bereits einen Teil der Vakuumkammer 1, die mit Kühlwänden 14, 15 und 16 versehen ist. Über angeschlossene Pumpen 5 und 6 können nicht verbrauchte Aus­ gangsstoffe sowie flüchtige Reaktionsprodukte abgesaugt werden. Vor der Düse 24 durchsetzt der Laserstrahl 4 den aus dieser austretenden Dampfstrahl. Dieser Laserstrahl 4 wird in der eigentlichen Lasereinrichtung 41 erzeugt - siehe Fig. 2 - und durch Spiegel 42 und 43 auf so hohe Werte aufgeschaukelt, bis die Verluste gleich der zugeführten Energie sind. Durch ge­ strichelte Linien 1 ist dabei die Lage der Wandungen des Vakuumbehälters 1 bzw. dessen Fenster angedeutet (siehe Fig. 2). Im Inneren des Vakuumgefäßes befindet sich der Abschäler 11, der die Gestalt einer schlitzförmigen Düse hat und dafür sorgt, daß die aus dem Bereich der Laserstrahlung kommenden Teilchen von jenen, die dort nicht beeinflußt wurden, getrennt werden.

In der Fig. 3 ist eine Laseranordnung, ähnlich wie in Fig. 2, dargestellt, bei der jedoch noch ein zweiter Laser 44 vorge­ sehen ist, dessen Strahlung 4′ in dem durch die Spiegel 46 und 45 gebildeten Resonanzsystem gehalten wird. Die Laser 41, 44 und ihre Strahlungen 4, 4′ sind praktisch gleichachsig angeordnet und nur zur Verdeutlichung des Strahlungsverlaufes gegenein­ ander versetzt gezeichnet. Ein derartiger zweiter Laser ist zweckmäßig, wenn von einem selektiv angeregten Zustand aus­ gehend noch eine höhere Anregung, eine Dissoziation oder Ioni­ sation der Isotopenmoleküle, durchgeführt werden soll. Die ent­ stehenden Produkte können dann in an sich bekannter Weise mit physikalischen Methoden voneinander getrennt werden. Beispiele hierfür sind:
Selektive Dissoziation, verbunden mit nachfolgender fraktio­ nierter Destillation der Dissoziationsprodukte oder Ablenkung der selektiv erzeugten Ionen im elektrischen und/oder magne­ tischen Feld.

Der Dampfdruck des UF₆ wird durch Temperaturregelung im Vorrats­ behälter 2 auf einen geringfügig über den gesamten Druck in dem Mischraum 23 liegenden Wert von 4400 mbar (3300 Torr) eingestellt. Die Temperatur des Zusatzgases im Vorratsbehälter 3 sei so einge­ stellt, daß sich im Mischraum 23 eine Gemischtemperatur ein­ stellt, die ein wenig über der Kondensationstemperatur beim gewünschten UF₆-Partialdruck liegt. Bei 4400 mbar (300 Torr) Partialdruck UF₆ entsprechend einer Behältertemperatur von 314 K wird eine Dampfstrahltemperatur von 320 K gewählt.

Durch eine Kunststoffauskleidung der Wandungen, z. B. mit Poly­ tetrafluoräthylen (Teflon) wird deren katalytische Wirkung zur Auflösung chemischer Reaktionen weitgehend verhindert. Durch diese Maßnahmen wird außerdem ein Verstopfen des engen Aus­ trittsspaltes der Düse 24 vermieden und der vom Laserstrahl nicht erfaßte, abgeschälte UF₆-Anteil vermindert.

Die Austrittsdüse 24 stellt einen Spalt von etwa 1/100 mm Breite sowie 50 cm Länge dar und mündet in die Vakuumbehälter 1. Der Dampfstrahl entspannt sich dabei adiabatisch sehr stark bei gleichzeitiger starker räumlicher Aufweitung. Da dabei eine Wandreibung nicht auftreten kann, tritt eine erhebliche Abküh­ lung auf. Bei einem Adiabaten-Koeffizienten eines Zusatzgases von 1,42 genügt eine Drucksenkung, um den Faktor 10⁵ um die Temperatur des Dampfstrahles auf ca. 20 K zu senken. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß es allgemein zweckmäßig ist, einen nicht an der Reaktion teilnehmenden Stoff (Zusatzgas) mit möglichst großem Adiabaten-Koeffizienten auszuwählen, damit die notwendige niedrige Temperatur mit möglichst kleinen Drucksen­ kungen erreicht wird. Dabei tritt dann die bereits erwähnte starke Konzentrierung des Q-Zweiges des Rotationsschwingungs­ spektrums ein und als Folge davon die hohe Selektivität. Dieser Zustand tritt etwa 2,5 mm hinter der Austrittsöffnung der Düse 24 ein, dort verläuft parallel zu der Düse 24 der etwa 3 mm dicke Laserstrahl, dessen Frequenzbereich auch den ganzen Q- Zweig einschließlich der Verschiebung der Banden mit zunehmen­ der Anregungsstufe überdecken soll. (Mit zunehmenden Zahlen der Anregungsstufen werden die Anregungsfrequenzen etwas kleiner). Der Zentralteil des aus der Düse 24 austretenden Dampfstrahles durchquert den Laserstrahl und wird dabei selektiv in Stufen angeregt. Da die durch stimulierte Emission erzeugten Quanten dem Laserstrahl wieder zugeführt werden, erfolgt die Anregung mit relativ hohem Wirkunsgrad. Die Energiedichte des Laser­ strahles im Resonator wird dabei so gewählt, daß bei dem vor­ handenen Wirkungsquerschnitt und ausreichend hoher Stoßzahl im Bereich des Laserstrahles (ca. 50 Stöße jedes Moleküls) gerade der wesentliche Teil des ²³⁵UF₆ dissoziiert oder ionisiert wird. Infolge der großen Selektivität wird von der Isotopenver­ bindung ²³⁸UF₆ nur ein kleiner Teil erfaßt, da die reaktions­ fähigen hohen Anregungsstufen von Molekülen dieses Isotops nur schwach besetzt sind.

Der bereits erwähnte Abschäler 11 läßt nur jenen Teil des Dampfstrahles durch, der vom Laserstrahl durchsetzt wurde, der übrige Teil wird kondensiert - UF₆ an den Kühlwänden 14 oder über Pumpe 15 abgepumpt. Die durch den Abschäler hindurchflie­ gende Mischung aus Ionisations- bzw. Dissoziationsprodukten und Ausgangsstoffen kann durch fraktionierte Destillation getrennt werden. Auf der Auffangplatte 16 schlagen sich angereicherte Ionisations- bzw. Dissoziationsprodukte 7 nieder, diese bestehen z. B. aus angereichertem UF₅ oder UF₄. Auf den Kühlwänden 15 kondensieren dann hauptsächlich ²³⁸UF₆-Moleküle. Die flüchti­ gen Produkte werden über die Pumpe 6 abgesaugt.

Wesentlich für das geschilderte Funktionieren dieser Einrich­ tung ist, daß der Dampfstrahl im Bereich der Düse 24 noch nicht kondensiert. Eine wesentliche Kondensation tritt erst beim Auftreffen des Dampfstrahles auf die gekühlte Wand ein, da die Kondensationswärme abgeführt werden muß, was durch die geringe Dampfstrahldichte im Bereich der Laserstrahlung, deren Leistungs­ dichte etwa 10³ Watt pro cm² beträgt, nicht gegeben ist.

Je nach Wahl der Strömungs- und Strahlungsparameter sind nach diesen Verfahren sehr hohe Anreicherungsgrade und sehr geringe Restgehalte erreichbar. Bei den angegebenen Parametern ergibt sich eine Anreicherung auf ca. 22%, ein Restgehalt von 0,08% sowie effektiver Durchsatz von UF₆ von ca. 30 Tonnen pro Jahr.

Abschließend sei erwähnt, daß dieses im Hinblick auf die Isotopentrennung beschriebene Verfahren den Vorteil hat, daß es auch zur Erzeugung sonst nur schwer oder mit geringer Ausbeute herstellbarer chemischer Verbindungen einsetzbar ist.

Claims (5)

1. Verfahren zum Trennen von Gemischen aus Isotopen oder Isotopenverbindungen oder von sonstigen schwer trennbaren Stoffgemischen, insbesondere zur Uranisotopentrennung, unter Dissoziation oder Ionisation eines Bestandteils mittels selektiver Anregung durch Bestrahlung mit einem Laser ent­ sprechender Frequenz, wobei das dampfförmige Stoffgemisch und gegebenenfalls ein nicht an der Reaktion teilnehmender Stoff abgekühlt und noch vor seiner Kondensation mit dem Laser bestrahlt wird und die entsprechenden Produkte auf physi­ kalischem Wege voneinander getrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoffgemisch durch eine schlitzförmige Entspannungsdüse hindurchgeleitet und dabei durch adiabatische Entspannung auf eine Temperatur unter 100 K abgekühlt wird, und daß durch entsprechende Einstellung von Bandbreite und Frequenzlage des Lasers der Q-Zweig des ν₃- Rotationsschwingungsspektrums des anzuregenden Stoffes erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch entsprechende Einstellung der Intensität des Lasers und der Dichte des anzuregenden Stoffes die Anregung stufenweise erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dissoziations- oder Ionisationsstufe mit einem zusätzlichen Laser angepaßter Frequenz erreicht wird.

4. Verwendung einer Vorrichtung gemäß Patent 24 47 762 mit einer mit Pumpen versehenen Vakuumkammer, in die eine Ent­ spannungsdüse mündet, und mit einem Laser, dessen Strahlung zur isotopen-selektiven Dissoziation oder Ionisation unter Ermöglichung einer Abtrennung der angeregten von den nicht angeregten Gemischbestandteilen auf physikalischem Wege den aus der Entspannungsdüse ausgetretenden Dampfstrahl durchsetzt, wobei Vorratsbehälter (2, 3) vorgesehen sind, die über Ventile (21, 31) mit Verteilerräumen (22, 32) und einem anschließenden Mischraum (23) verbunden sind, an den sich eine schlitzförmige Entspannungsdüse (24) anschließt und die Vakuumkammer (1) mit Kühlwänden (14, 15, 16) versehen ist und in ihr ein Abschäler (11) in Gestalt einer schlitzförmigen Blende angeordnet ist und wobei der Laser so ausgerichtet ist, daß dessen Strahlung parallel zur schlitzförmigen Entspannungsdüse (24) zwischen dieser und dem Abschäler (11) verläuft, zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3.

5. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Wandungen der schlitzförmigen Entspannungsdüse (24) mit einem Überzug aus Polytetrafluoräthylen versehen sind.