俄亥俄州牛顿瀑布周围有许多不同寻常的景象——有为阿米什马车准备马桩的沃尔玛，有骄傲地摆放在山丘上的直升机和坦克的美军基地——但我来这里是为了最不同寻常的事情：当地的 Dynamitron。我来这里是为了制造冰冻的闪电。
肯特州立大学新射线设施的 Dynamitron 是一个四层楼高、500 万伏的粒子加速器，很像一台显像管电视，只是更大。（是的，显像管电视是家用粒子加速器。）Dynamitron 和电视机都使用高电压和磁铁将电子撞击到目标上。在电视机中，目标是荧光屏；在这个 Dynamitron 中，目标通常是正在被电子束硬化的塑料管道组件。但当我加入退休电气工程师 Bert Hickman 和物理学家 Bill Hathaway 和 Kim Goins 的团队时，产品是利希滕贝格图，即永久记录在透明丙烯酸块中的闪电。
Dynamitron（当天租用的）被调整到大约 300 万伏，它将电子轰击到半英寸厚的丙烯酸板的一半深度。塑料是一种非常好的绝缘体，所以它会将电子困在里面。从机器中出来后，这些块看起来没有什么不同，但它们里面充满了渴望逃脱的电子群。
如果单独放置，电子会滞留数小时，但用尖锐的物体敲击会为它们打开一条快速逃脱的通道。电子从块的各个部分聚集起来，在流向出口点的过程中汇聚成越来越大的电流流。当电荷离开时，它会加热并损坏其沿途分支的轨迹，留下永久的痕迹。如果你能在闪电出现前的纳秒内看到雷云的内部，你就会看到同样的图案。闪电不是突然形成的；它必须从整个云层中聚集电荷。
你可以使用复印机或打印机的碳粉以及任何常见的静电来源（见下文）来创造类似的、虽然不太持久的利希滕贝格图。德国科学家 Georg Christoph Lichtenberg 在 18 世纪晚期就是这样做的（他使用了硫磺粉），这在当时是电学史上的一项伟大发现。如今，这些图案是了解放电现象的绝佳方式——并且可以作为与昂贵的机器度过一个下午的酷炫纪念品。
制作利希滕贝格图
就像 Lichtenberg 本人在 1777 年做的那样，用细小的粉末制作一个利希滕贝格图。
1. 将一个尖锐的金属尖端放在绝缘材料的中心。 (Lichtenberg 使用树脂；今天，透明丙烯酸效果很好)。
2. 使用 Wimshurst 机（如上图所示）、范德格拉夫起电机或在地毯上剧烈摩擦来积聚静电，然后用手指或机器的电极触摸金属尖端以释放电荷。这会在塑料上形成一个电荷分布的图案。利希滕贝格图就在那里；只是你看不见。
3. 将复印机碳粉吹到表面。它会吸附到静电上，显现出美丽的利希滕贝格图。Lichtenberg 的发现最终导致了复印机和激光打印机的发明，在这些设备中，电荷是以文字和图像图案的形式沉积下来的。
本文已更新。最初刊登在 《流行科学》杂志 2008 年 3 月刊。
