Поскольку поля являются квантовыми, это значит, что возбуждение поля может происходить не с какой угодно энергией, а лишь «порциями» или квантами – целочисленными множителями какого-то базового минимального уровня. Иными словами, уровни энергии можно представить определёнными ступенями, чем выше «ступенька», тем больше частиц находится в данном квантовом состоянии. Вся «математика» квантовой теории поля состоит из путешествий вверх и вниз по этим ступеням при помощи операций создания и аннигиляции, помогают в которых диаграммы, которые придумал американец Ричард Фейнман – по-своему легендарная фигура и не только в физике.

Пример – диаграмма аннигиляции электрон-позитронной пары, которая порождает фотон, который, в свою очередь, снова распадается на электрон-позитронную пару. Просто следим за стрелочками и смотрим, как происходит взаимодействие частиц.

Самый низкий энергетический уровень нашей «лесенки» не должен иметь никакой энергии, что означает, что в данном квантовом состоянии отсутствуют какие-либо частицы, это состояние вакуума. В идеальном вакууме, энергия всех полей всё время должна находиться в состоянии вакуума, но тут на сцену выходит принцип неопределённости Гейзенберга. Мы видели, что невозможно одномоментно зафиксировать положение и момент частицы, но у принципа неопределённости есть одно следствие – оотношению неопределённости подвержены не только момент и скорость, но и любые две сопряжённые переменные. В общем случае, и в отличие от случая координаты и импульса, обсуждённого выше, нижняя граница произведения «неопределённостей» двух сопряжённых переменных зависит от состояния системы. Иными словами, соотношение неопределённости можно также применить и к энергии со временем, в той интерпретации, что Δ E – максимальная точность определения энергии квантовой системы, достижимая путём процесса измерения, длящегося время Δ t :

Чем точнее мы будем стараться определить временной интервал, тем меньше определённой будет энергия квантового поля в заданном отрезке времени, квантовое поле будет размыто по всем энергетическим состояниям. В вакууме, наиболее вероятный уровень энергии – нулевой, но иногда поле будет содержать достаточно энергии, чтобы создать частицу, будто бы «из ничего». Такие частицы называются «виртуальными частицами». Квантовая теория поля рассматривает подобные виртуальные частицы как основу и связующее звено всех взаимодействий в нашей вселенной. Например, электромагнитное взаимодействие рассматривается как обмен виртуальными фотонами между двумя заряженными частицами.

Однако, законы сохранения должны соблюдаться и здесь, и виртуальные частицы обычно создаются парами частица-античастица. И существовать такие пары могут лишь в тот краткий миг времени, отведённый принципом неопределённости, и чем выше энергия виртуальной частицы, тем меньший период времени она может существовать. Это ограничение и определяет дальность действия каждого из фундаментальных взаимодействий. Например, безмассовый фотон может иметь крайне малые уровни энергии, поэтому может существовать неопределённо долго, достаточно долго, чтобы передавать электромагнитное взаимодействие на любое расстояние. В случае с глюоном же, требуется более высокая энергия на его создание, что означает, существует предел для перемещения виртуального глюона, что делает сильное ядерное взаимодействие (переносчиком которого и являются глюоны) столь ограниченным по расстоянию.

Кто-то может возразить, что виртуальные частицы – лишь математический трюк, костыль, которым подпирают теорию (хотя надо отметить, что КТП делает предкрасные предсказания и описания явлений в своей области), но как же «поймать» виртуальную частицу, которая по определению существует между измерениями, живёт тогда, когда мы не смотрим?

Первые намёки на них мы получили в 1947 году Уиллисом Лэмбом и его аспирантом Робертом Ризерфордом (нет, не тем Резерфордом), которые заметили слабое различие между энергиями стационарных состояний ²S₁⸝₂ и ²P₁⸝₂ атома водорода. Позднее его назовут Лэмбовский сдвиг, а самому Лэмбу дадут Нобелевку, однако на то время по модели Бора, данные уровни должны были иметь идентичные уровни энергии. Данное открытие заставило учёных исследовать глубже данный феномен. Позднее американец немецкого происхождения Ханс Бете объяснил данный сдвиг флуктуациями энергии вакуума.

Виртуальные частицы и анти-частицы образовываются в пространстве между ядром и электронами, после чего ориентируются по силовым линиям электрического поля, что в какой-то степени загораживает электроны от положительного заряда ядра, что и влечёт за собой слегка разную энергию электрнов:

Другим способом поохотиться на виртуальные частицы является обнаружение их общего влияния на вакуум. Если квантовые поля находятся в постоянном возмущении из-за непрерывного появления и аннигиляции виртуальных частиц, то «нулевая энергия» (энергия нулевого уровня) данных полей будет ненулевой и абсолютно пустой объём пространства будет иметь какое-то количество реальной энергии – энергии вакуума.

В 1948 году голландский физик Хендрик Казимир придумал замечательный способ обнаружить данную энергию. Он предложил расположить две проводящие пластины, расположенные очень близко друг к другу таким образом, чтобы между ними могли существовать фотоны только определённой частоты (возьмите гитарную струну определённой длины – она будет резонировать только на определённые звуковые частоты). Нерезонирующий фотон не сможет существовать между пластинами, что вызовет пропорциональное уменьшение энергии вакуума между пластинами, однако на внешней поверхности пластин могут существовать фотоны с любой энергией, в результате чего возникнет сила, сдавливающая пластины ближе друг к другу. Эффект Казимира был впервые успешно измерен лишь в 1984 году.

Вне зазора, сформированного пластинами, могут существовать частицы с любыми частотами. Между пластинами, возможны частицы лишь с определённым набором частот.

Ни эффект Казимира, ни сдвиг Лэмба не позволяют оценить количество энергии вакуума в абсолютном выражении. Данные эксперименты способны оценить лишь относительную разность уровней энергии между между разными состояниями, поэтому возникает вопрос, а сколько вообще энергии содержится в вакууме? На данный момент наука пока не знает ответа на этот вопрос. Одним из ответов может быть ускорение расширения вселенной – тёмная энергия может быть энергией вакуума.

Австралийским учёным из центра исследования субатомной структуры материи физического отделения университета Аделаиды под руководством Дерека Лайнвебера удалось создать компьютерную модель флуктуаций, происходящих в крохотном объёме пространства 2,4×2,4×3,8 фемтометра (1×10⁻¹⁵ метра). Анимация ниже построена при помощи данной модели. Уровень энергии закодирован в цвете, при этом самый низкий уровень энергии сделан прозрачным, так, чтобы мы могли видеть, что происходит внутри. Анимация смоделирована со скоростью 1×10²⁴ кадров в секунду.

Анимация Центра исследований субатомной структуры материи физического отделения университета Аделаиды (Австралия)

Именно так выглядит пустое место или вакуум. В пустоте непрерывно происходят подобные флуктуации, потому что даже в самом разреженном вакууме межзвёздного или даже межгалактического пространства всё равно присутствует энергия. Это может показаться странным, но для создания истинного вакуума с минимально-возможным уровнем энергии, этой энергии придётся затратить гораздо больше. И даже если бы нам удалось создать подобный истинный вакуум, он бы оказался крайне нестабилен, словно гвоздь, сбалансированный вертикально на своём острие – малейшая помеха и энергия снова хлынет в него, возобновляя флуктуации.

P. S. Всех пикабушников с наступающим новым годом! В следующем посте будем разбираться с тем, кто такие кварки.

Аппарат представляет собой емкость выпариватель(стеклянная банка с резьбовой стандартной крышкой-2 или 3 литра)

Она закрывается крышкой в которой просверлено отверстие на 13 мм.,в которую вставляется штуцер от бескамерной шины

Штуцер уплотняется саморезом с пропиленным пазом(для прохода воздуха по телу самореза).И так называемым конденсатором

В этом конденсаторе конденсируется водяной пар и в дальнейшем отсасывается водоструйным насосом и сливается в канализацию.Отсасывается со дна конденсатора через трубку соединенную со штуцером через полдюймовую муфту со врученным в нее ершом с ,,папой,,.Крышка конденсатора имеет два отверстия со штуцерами.

Конденсатор соединен с выпаривателем вакуумным шлангом(штуцер без трубки).Второй штуцер конденсатора(с муфтой и трубкой) соединяется с водоструйным насосом.У меня есть здесь пост про водоструйный насос из горелки сварочной.Холодная вода  вытекающая из насоса охлаждает корпус конденсатора.

На 1 литр молока растворяем 125 грамм сахара и выливаем в выпариватель.Ставим его в чашку с водой горячей(открываем не большой проток).Через час примерно процесс завершен(выпарить половину).Интенсивность кипения регулировать протоком горячей воды,или,если подогревать на огне-количеством пламени.Видео всего процесса

Итак, как же работает данный манометрический преобразователь? Принцип действия тепловых (термопарных) преобразователей к которым относится лампа ПМТ-2, основан на зависимости молекулярной теплопроводности газа от его давления. Перенос теплоты происходит от тонкой металлической нити, нагреваемой электрическим током, через разреженный газ к вакуумному насосу, находящемуся при комнатной температуре.

В термопарном преобразователе ПМТ-2, в стеклянной колбе закреплены держатели (1), на которых точечной сваркой закреплен V-образный нагреватель из тонкой проволоки (2), к средней точке которого приварен спай платина-платина-родиевая термопара (3).

По нити нагревателя (2) пропускается ток IН постоянной величины, который нагревает спай термопары (3), и в ее цепи возникает термо Э.Д.С. Так как температура нагревателя зависит от давления (плотности) газа, то его изменение будет приводить к изменению Э.Д.С. термопары, которая измеряется милливольтметром (5), а ток накала нити IН регулируется реостатом и измеряется прибором (6).

Лампа ПМТ-2 достаточно грубый измеритель давления заточенный под ВИТ. Калибруется в запаянном состоянии. Ток накала подбирается по шкале ВИТ, 100 делений — ток накала.

После лампа отпаивается (срезается, она как ампула), впаивается в вакуумную систему.

Давайте теперь перейдем к описанию конструкции моего вакуумметра: Прежде чем получать показания с лампы, необходимо запитать ее нить накала, и подать на нее порядка 100мА (112-116мА). Для этого был взят регулятор напряжения купленный на eBay и вместе с последовательно включенным резистором был подсоединен к лампе. Так как регулятор при наименьшем своем значении напряжения давал сильно большое значение по току, то и пришлось использовать резистор.

Измерение вакуума подразумевает измерение напряжения в милливольтовом диапазоне, для этого все на том же торговом портале была куплена не замысловатая электроника: микроконтроллерная плата Ардуино Уно, модуль LCD1602 и АЦП ADS1115 на 16Bit.

В модуле АЦП имеется 4 аналоговых канала, я воспользовался всего одним, подключив входы ардуино SDA и SCL к соответствующим выводам модуля ацп. А термопару лампы подключил к выводам GND и A0 модуля.

На этом всё подключение закончилось и можно переходить к описанию прошивки (скетча):

********************************************************************************************

#include <LiquidCrystal.h>

#include <EEPROM.h>

#include <Wire.h>

#include <Adafruit_ADS1015.h>

Adafruit_ADS1115 ads;

LiquidCrystal lcd(8, 9, 4, 5, 6, 7);

long val = 0;

long zero = 0;

int V = 0;

int F = 0;

int Time = 100;

void setup() {

lcd.begin(16, 2);

Serial.begin(9600);

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("CybSys presents");

//выбираем разрешение АЦП

// ads.setGain(GAIN_TWOTHIRDS); // 2/3x gain +/- 6.144V 1 bit = 3mV 0.1875mV (default)

// ads.setGain(GAIN_ONE); // 1x gain +/- 4.096V 1 bit = 2mV 0.125mV

// ads.setGain(GAIN_TWO); // 2x gain +/- 2.048V 1 bit = 1mV 0.0625mV

// ads.setGain(GAIN_FOUR); // 4x gain +/- 1.024V 1 bit = 0.5mV 0.03125mV

// ads.setGain(GAIN_EIGHT); // 8x gain +/- 0.512V 1 bit = 0.25mV 0.015625mV

ads.setGain(GAIN_SIXTEEN); // 16x gain +/- 0.256V 1 bit = 0.125mV 0.0078125mV

ads.begin();

}

void loop() {

int16_t adc0;

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("Press: ");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("Vol:");

adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0);

float voltage = (adc0 * (0.256/32767.5))*1000;

float pres = 2.217*exp(-voltage/0.3134)+0.175*exp(-voltage/1.97)+543.59*exp(-

voltage/211689.45)+(-543.57);

lcd.setCursor(7,0);

lcd.print(pres,5);

lcd.setCursor(5,1);

lcd.print (voltage,5);

Serial.print("Vol:");

Serial.println(voltage, 5);

delay(200);

}

***************************************************************************************

Текст прошивки не сложный и не большой, так как в основном применяются библиотечные функции. Основная сложность возникла только при переводе значений напряжения в значения давления, так как эта зависимость не линейна.

Эта градуировочная зависимость была оцифрована и проэкспонирована, тем самым получили формулу по которой достаточно точно производится расчет пониженного давления.

Видео работы устройства:

Что касается дальнейшей реализации моего проекта, то хочу выкинуть из нутра установки насос, все равно его производительности не хватает и места много занимает, вместо него встанет система охлаждения магнетрона (радиатор с кулером и помпа, возможно что еще небольшой герметичный объем с охлаждающей жидкостью). Шланги хочу заменить на нормальные вакуумные армированные (они не сильно дорогие). Конечно же надо встроить систему измерения вакуума с лампой (хотя бы той же ПМТ-2). И наверное самое сложное: реализация нормального основания (оно сейчас у меня текстолитовое) и магнетрона, хочу реализовать все это из алюминия, так как сопрягаемая плоскость основания с колпаком должна быть шлифованной (с текстолитом так не получится), а магнетрон все равно переделывать — не хочу заморачиваться с нержавейкой и сделаю почти все детали из дюрали на ЧПУ портальном станке, который уже собран. Так же хочу выкинуть белый диск с ЛАТРа и вместо него поставить привод, ШД например, и управлять потенциометром с приборной панели. А совсем в далеком будущем вообще избавиться от ЛАТРа.

А еще есть вакуум физический. Про него мы и поговорим. Даже в космосе вакуум почти везде "загрязнен" какой-нибудь материей, будь то реликтовое излучение, или гравитационное поле, или поле Хиггса, или темная материя, будь она не ладна.

Но вот, например, в атоме между электроном и ядром много пустого места. Если мы представим, что теннисный мячик это ядро атома, то ближайший к ядру электрон будет летать в соответствующих пропорциях на расстоянии полутора километров.

Или пустое место между кварками внутри протона. В этом случае разного рода излучениями можно пренебречь, так как длина волны этих излучений больше субатомных расстояний, и мы получим примерчик чистого натурального физического вакуума. Пустота как она есть.

На рисунке – вишенка ядро атома, а периметр стадиона – расстояние до ближайшего электрона.

Но вот беда. Квантовые физики стали задавать такому вакуумы неудобные вопросы. Попробуем эти вопросы изложить популярно.

Представим себе кусочек пространства, в котором наблюдается немножечко электромагнитного поля, и которое состоит, как мы знаем из предыдущих лекций, из фотонов. Ну, для наглядности, скажем, у нас в этом поле три фотончика. Если мы изымем один фотон, то любой квантовый физик скажет, что мы только что уменьшили энергию поля на один квант, переведя его в более низкое энергетическое состояние. Это обычное дело, например, в атоме, когда электрон теряет фотон и "падает" на уровень ниже.

Потом мы заберем еще один фотон, снова понизив энергетическое состояние поля. А потом отнимем и последний – третий фотон. По законам математики не осталось ничего. Ноль. А вот по законам квантовой физики выходит, что поле осталось, но в состоянии с наименьшей возможной энергией.

Вот так, например, выглядят диаграммы энергетических уровней электрона при испускании фотона и поглощении (не совсем к нашей теме, но подходящих случаю картинок не найти).

Итак, квантовые физики, глядя на вакуум, заявляют, что это не пустота, а материя с наименьшей энергией. Кажется чушью. Но это пока. Дальше еще хуже. Квантовые законы ставят нам еще одно условие: мы не можем знать точно одновременно два параметра частицы (принцип неопределенности Гейзенберга). Как это – не спрашивайте -  в следующих статьях мы обсудим законы квантового мира поподробнее.

А пока зацените проблему: получается, что при наличии поля с наименьшей напряженностью можно смело заявить, что мы знаем одновременно два параметра с абсолютной точностью. А именно в данном поле нам известно число фотонов в количестве НОЛЬ и значение напряженности поля в размере НОЛЬ. Всё: квантовая физика, похоже, идет лесом. Это очень абсурдные для обычного мира рассуждения на самом деле нормальные для мира квантового. Там у них своя атмосфера.

Ученые призадумались. И вбросили такую идею, которая навсегда разделила человечество на тех, кто понимает квантовую физику и на тех, кто в нее не верит (что мы сейчас пытаемся исправить). Они заявили, что принцип неопределенности в вакууме сохраняется, благодаря тому, что на самом микроскопическом уровне за самые минимальные промежутки времени вакуум представляет собой не пустоту, а самое настоящее поле с частицами и энергией.

Эти частицы назвали виртуальными, потому что их никому никогда не зарегистрировать. Получается, что в вакууме постоянно рождается и тут же аннигилирует множество пар частиц и античастиц, например электроны и позитроны, нейтрино и антинейтрино и т.д. с разными произвольными энергиями. Этот кипяток называют квантовой или пространственно-временной пеной с квантовыми флуктуациями и рисуют примерно вот так.

Получается, что одновременно в вакууме выделяется и поглощается множество энергии, но в среднем, по закону сохранения энергии, энергия вакуума равна НУЛЮ.

Такая идея имела далеко идущие последствия. Получается, что вакуум чисто теоретически содержит в себе такие залежи энергии, которые не снились даже самым массивным объектам во Вселенной. Если бы мы могли разделить вакуум на вещество и антивещество, нам бы энергии хватило с излишком до конца света, причем несколько раз. (Впрочем, разделить вакуум на материю мы и сейчас можем с помощью сильного электромагнитного поля - но затраты энергии при этом огромны, даже если хотим получить одну пару из электрона и позитрона)

Более того, идейку подхватили астрофизики и прочие, кто занимаются проблемами рождения и формирования Вселенной. Во-первых, получается, что если из "ничто" можно выжать вещество, то тогда не очень-то и нужна начальная материя/энергия для производства Вселенной (божья воля опять отодвигается на второй план, ага) - мы имеем в виду, что пространство гипотез о происхождении Вселенной расширилось.

Во-вторых, энергия вакуума успешно объяснила некоторые подозрительные моменты в космологии (это всё-таки не темная материя, увы).

В-третьих, известный физик Стивен Хокинг умудрился с помощью вакуумных флуктуаций объяснить, как испаряются черные дыры: на границы черной дыры эту квантовую пену удается разорвать на материю и антиматерию и первая улетает в космос, а вторая - падает в черную дыру, уменьшая ее массу/энергию.

На картинке трехмерная проекция квантовых флуктуаций, как если бы мы остановили время и увеличили масштабы. То есть вблизи вакуум это материя да еще с неравномерной плотностью. В интернете можно найти анимацию с этим процессом.

Что ж, скажете вы, допустим, шутка удалась. Но это же всё не подтвержденные экспериментами идейки сумасшедших ученых. Действительно, квантовые флуктуации настолько малы и быстротечны, что мы никогда не сможем их зарегистрировать в силу квантовых запретов и закона сохранения энергии.

И все же косвенные подтверждения есть. Например, эффект Казимира. Невероятно странный эффект в нашем макромире, который ученые предсказали в 1948 году и экспериментально обнаружили в 1965, оказывается реально существующим, и ноги у него растут из самых глубин материи.

Сейчас мы объясним, что это такое на пальцах. Явление, чем-то похожее на эффект Казимира наблюдали еще моряки, когда ставили свои корабли близко друг от друга. Если море было в это время не спокойно, то корабли начинали сближаться, и это создавала реальную проблему столкновения бортами. Такую, что матросам было предписано всей командой расталкивать корабли.

Корабли сближались потому, что давление морских волн на внешние борты кораблей оказывалось сильнее, чем на внутренние – ведь между кораблями море спокойнее.

То же самое произойдет, если в вакууме мы поставим рядом (на расстоянии, измеряемом в микронах) две поверхности, например, две металлические нано-пластинки. И что вы думаете? – пластинки начнут притягиваться.

Притяжение произойдет потому, что давление виртуальных частиц между пластинами (где определенное количество целых волн в связи с ограниченным расстоянием), меньше чем давление этих частиц снаружи (где волн любых длин и энергий сколько угодно).

Вот это поворот! Так жеж кроме эффекта Казимира есть еще и т.н. Лэмбовский сдвиг атомных уровней, который тоже объясняется тем, что электрон порождает виртуальные частицы (пропустим объяснение, а то закипят мозги даже у самых стойких). То есть они (виртуальные частицы вакуума) существуют!

Еще картинка с эффектом Казимира.

Должны заметить, что дела еще хуже, чем мы рассказываем. На самом глубоком уровне материи, внутри, так сказать, вакуума "кипят" не только виртуальные частицы, но и само пространство начинает рваться на лоскуты, оно имеет искажения и разрывы. Есть гипотезы сумасшедших ученых, что эти разрывы являются дырами в параллельные пространства или просто "кротовые норы" в соседние галактики. Но мы не будем им верить, конечно же, а то так и до паранормального можно договориться.

Короче, все это заставляет физиков медленно сходить с ума и сочинять безумные теории с большим количеством математики (привет от теории суперструн).

Увы, но вакуум своей загадочностью поражает неокрепшие умы, и каждый второй уважающий себя фрик после опровержения теории относительности обязательно создает собственную теорию вакуума. Если вы наберете в поисковике словосочетание "теория вакуума", то адекватной информации о вакууме вы так просто не найдете. Шиповы, Гаряевы, Чурляевы и прочие – обязательно вам расскажут, что Эйнштейн – жид, Нильс Бор – псих, коллайдер - развод на бабки, бозон Хиггса от дьявола, а физический вакуум это эфир! Например, один "гукуум" Чурляева чего стоит – а человек просто не знаком с основами физики. Надеемся, что наши читатели имели хотя бы троечку в школе по естественным наукам и встанут на защиту адекватного поиска истины.

На картинке – сферический конь в вакууме. Научно-популярная шутка.

На этом всё! Всем добра, меньше войн, больше струн!

NB: Занудно напоминаем, что все изображения взяты из гугла (поиск по картинкам) - авторство определяется там же.

Незаконное копирование текста преследуется, пресекается, ну, и сами знаете...

Продолжая начатую тему о тиражировании украшений, расскажу про процесс получения украшений непосредственно в металле. Правильно такой процесс называется вакуумным литьём по выплавляемым моделям.

Вакуумное - потому, что для работы нам понадобится вакуум. В частности, вакуумный насос. Есть и другие способы литья, но везде свои плюсы и минусы. Вакуум дает хорошее качество и достаточно безопасен в процессе)

А выплавляемые модели это как раз те самые восковки изделий, которые и помогут создать форму, куда мы будем заливать металл.

Итак, мы остановились на моменте сбора "ёлки".

Нужно учитывать, как именно металл будет попадать в изделие. Если вы уверены в своем оборудовании и мастерстве, то можно сделать всего один литник, но я предпочитаю подводить их к тем местам, куда самому металлу попасть будет сложно.

На фото показан процесс подведения тех самых литников (синего цвета) к модели. Если к правой модели будет достаточно уже того, что подпаяно, то на левую модель осталось припаять еще один литник на второе крыло.

Для припаивания в воске удобно пользоваться мини-паяльником с насадками. На нем можно регулировать температуру для разных задач и видов воска. Синий воск для литников продается в бобинах и имеет разную толщину - он достаточно пластичен и легко плавится. Используется как раз для сбора елок. Найти его можно в магазинах для стоматологов)

Под "ёлкой" подразумевается система литников, которая поможет металлу попасть в форму. Можно собирать ёлку и на одно изделие, но обычно вешаются сразу несколько, чтобы за один раз получить максимальное количество украшений при минимальных затратах. Все потому, что расхода гипса, электричества и т.п. на отливку одного изделия или десяти будет примерно одинаково. Хотя есть и маленькие формочки под украшения, но к ним нужно привыкать).

"Ёлку" собираем, навешивая на главный литник украшения, и это чем-то похоже на ветви дерева, но растущие не вниз, а вверх (хотя это смотря как держать елку). Главный литник делаем толще, чем остальные. Вешать заготовки на главный нужно не как попало, а учитывать, что при заливке гипса пузырьки воздуха не всегда выходят легко. Оставшись в гипсе, они образуют пустоты, куда при литье зальется металл. Чтобы этого избежать, заготовку нужно крепить к "ёлке" вверх лицом, т.е., более рельефной частью. При сборке нужно примерять "ёлку" в опоку - не будет ли что выступать или упираться в стенки.

Обычно я использую вот такие формы (опоки). В них помещаются почти все нужные по размеру изделия. Но нужно знать меру и возможности своего оборудования. Если вы ничем не ограничены, то можно создавать "ёлки" любого размера и веса. Про вес нужно сказать отдельно.

Когда мы собрали "ёлку", ее нужно взвесить, чтобы высчитать количество металла. Примерное отношение воска к серебру это 1гр. воска к 11-13гр. К этому весу нужно приплюсовать определенный запас металла на усадку. Нужно не забывать, что металл в более тонких частях "ёлки" после заливки будет остывать быстрей, чем в толстых. Если литники достаточно тонкие по сравнению с изделием, то получим пористое изделие. Металлу при остывании неоткуда будет компенсировать усадку, если литники остынут быстрей, чем само изделие. Но это уже тонкости.

Главное, не забывать про конечный вес в металле. Если у вас нет специальной плавильной печи, то расплавить металл больше 200гр. для заливки будет не так просто.

Мы собрали "ёлку", взвесили и закрепили ее в резиновый "башмак". Его конусная форма в месте крепления образует в гипсе воронку, в которую металл будет удобно заливать. 

"Ёлку" с башмаком помещаем в опоку и заматываем скотчем, чтобы гипс не вытек через дырочки). При литье эти дырочки помогут вакууму растягивать металл внутри формы.

Дальше работа идет на секунды, и лучше подготовить все нужное заранее. Гипс, которым будем заливать форму, не простой, а специально для литья - с добавками и мелкой фракцией для лучшей передачи мелких деталей. По сути, гипс - это только компонент, но для простоты привычно называть именно так.

У каждого такого гипса есть специальные пропорции смешивания и температурные режимы. Все это обычно пишут на упаковке. Если не соблюдать эти указания, то гипс или будет слишком жидким, а впоследствии пойдет трещинами, либо наоборот жестким, и не позволит пузырькам воздуха выйти.

Время замешивания тоже играет важную роль. Если растягивать процесс, то гипс может начать застывать в неподходящий момент, и мы запорем всю проделанную работу. Поэтому пользуемся инструкцией, весами и таймером) А для удобства еще и насадкой на дрель - чтобы как следует смешать массу, но можно это делать и вручную. 

Взвесив и смешав, аккуратно заливаем гипс в опоку. Желательно с небольшим запасом  - чтобы гипс не только покрывал все изделия, но и минимум на 1-1.5см. был выше. Когда расплавленный металл затекает в форму, тонкая нижняя стенка (а в опоке все будет вверх ногами - сейчас верхняя часть находится внизу) может выпасть и металл вытечет.

Вакуумируем на вибростоле, чтобы удалить из гипса пузырьки воздуха. Гипс словно кипит)

Вибрация помогает оторваться пузырькам воздуха. А подключенный вакуум внутри колбы высасывает эти пузырьки из раствора. На этом этапе нужно следить за временем, потому как гипс, вспениваясь при вакууме, увеличивается в объеме. Если упустить момент, то он начнет застывать в таком состоянии.

Сразу после застывания гипсовую форму в опоке нельзя ставить в печь. Оставляем её в покое на несколько часов. На фото видно, как изменился объем гипса во время вакуумирования, по белому следу внутри опоки.

Когда гипс набрал твердость, ставим опоку в муфельную печь, чтобы вытопить воск из гипсовой формы. Обычно те, кто никогда не сталкивался с литьем, считают что муфельная печь нужна для металла, но это не так. Нам она нужна для вытапливания воска и прокаливания самой гипсовой формы. В холодную форму металл заливать нельзя ни в коем случае. Перепад температуры от комнатной до 1000 градусов приведет к неприятным последствиям.

Но это не значит, что нужно сразу ставить на максимальную температуру. Сама муфельная печь имеет полезное устройство - программатор. Можно задавать скорость повышения температуры, какое время находится при определенной температуре, а так же запрограммировать несколько температурных режимов, которые будут сменяться сами. На первом этапе мы выплавляем воск. Ставим опоку отверстием вниз - и он легко вытекает. Для данного воска температура вытекания 180гр. После вытекания внутри гипса образовалась полость по форме наших заготовок.

Дальше идут режимы прокаливания. Общее время подготовки может занимать от 7 часов. Обычно я оставляю печку на ночь. Сами режимы индивидуальны для каждого гипса.

Когда время подошло, пора плавить металл. В этом деле помогает бензиновая горелка и компрессор с ресивером. Также желательно иметь хорошую вытяжку.

У вакуумного насоса тоже есть свой ресивер. В него "набираем" вакуум заранее. Дальше все происходит быстро - доводим металл до жидкого состояния, вынимаем опоку и ставим ее в вакуумный стакан, пускаем вакуум и заливаем металл. Если все сделано правильно, то после этого можно выдохнуть - основная часть работы сделана. В правильно подготовленной опоке вакуум легко растянет металл по всем полостям внутри гипсовой формы.

Какое-то время залитый металл остывает в форме. Лучше его пока не трогать - металл внутри еще не остыл. Видно, как при остывании просаживается металл сверху. Для этого и нужен был этот запас.

Затем отключаем вакуум и вынимаем форму, давая ей еще немного остынуть.

Когда метал достаточно остыл, опускаем опоку в воду. Гипс еще достаточно горячий, нужно быть осторожней. Можно оставить остывать и дальше, но тогда очистить гипс с формы будет более трудоемко, а так он почти весь отходит сам.

Не забывайте, что слив гипса в канализацию или раковину может намертво ее забить.

Ультразвуковая ванна помогает легче избавиться от гипса.

Остается отпилить от "ёлки" и отбелить изделия. Отбеливать можно разными способами. Есть специальные составы, которые при нагреве удаляют нагар, а кто-то пользуется даже лимонной кислотой. Опять же - соблюдайте правила безопасности, и не дышите испарениями.

Вот так вкратце можно описать это действо.

Если интересно увидеть, что получилось в результате, - вот пост с фотографиями этих украшений

https://pikabu.ru/story/padshie_dolzhnyi_pokayatsya_5672405

Удачных вам заливок!

https://vk.com/id6723319