Еще в 1953 году в одном из самых авторитетных физических журналов «Physical Review» появилось небольшое сообщение Смита и Парселла о том, что, пропуская над дифракционной решеткой пучок монохроматических электронов из ускорителя Ван де Граафа, они обнаружили монохроматическое излучение в субмиллиметровом диапазоне длин волн. Это сообщение было сразу замечено научным сообществом, а обнаруженное излучение получило название «излучение Смита — Парселла». Возникает это излучение в результате индуцирования переменных токов на поверхности решетки полем пролетающих электронов.
Сергей Петрович готовился к работам по генерации микроволнового излучения и теоретически. В 1968 году он теоретически рассчитал, каково будет излучение заряда, движущегося в неоднородной среде. Эту работу он доложил на теоретическом семинаре Ландау. Как вспоминает академик А. Ф. Андреев, нынешний директор ИФП, по окончании выступления академик А. Б. Мигдал заметил, что С. П. Капица проявил способности физика-теоретика, и даже предложил ему перейти в «теоретический» цех. Эта работа С. П. К. вошла в качестве задачи в том «Электродинамика сплошных сред» в знаменитый на весь мир «Курс теоретической физики» Ландау и Лифшица. Такой чести удостаиваются далеко не все теоретики!»
Сергей Петрович был руководителем нескольких аспирантов и соискателей, успешно защитивших кандидатские диссертации: Ю. М. Ципенюка, Е. Л. Косарева, В. П. Степанчука, В. И. Черненко…
Наверное, 1968 год был годом наивысшего успеха Сергея Петровича в науке: микротрон был создан, применение его было очевидно и полезно, монография была написана и издана…
Успешная и разносторонняя научная работа, ранняя защита докторской диссертации, высокая актуальность работ с микротроном, преподавательская деятельность, знакомство с целым сонмом светил отечественной науки ставили на повестку дня и академическое избрание Сергея Петровича.
В 1968 году ученый совет Института физических проблем, при поддержке МФТИ, выдвигает доктора физико-математических наук С. П. Капицу в члены-корреспонденты Академии наук.
При выдвижении кандидата в адрес Академии наук направляется папка с набором документов: анкетными данными, выпиской из протокола заседания ученого совета института, характеристикой, письмами поддержки, автобиографией.
В своей автобиографии 1968 года, входящей в документы кандидата в члены-корреспонденты, Сергей Петрович, в частности, писал: «…в 1953 г. перешел на работу в ИФП, где работаю в настоящее время. Вначале я занимался радиофизикой волн сантиметрового диапазона, участвовал в работе по созданию мощных источников СВЧ. С 1958 г. начал исследования и разработку микротрона — ускорителя электронов на средние энергии. На основе этих работ в 1962 г. мне была присуждена степень доктора физико-математических наук.
С 1959 г. я читал курс электроники СВЧ и ускорителей в МФТИ, а с 1964 г. стал заведовать кафедрой общей физики в том же институте. В 1965 г. мне было присвоено звание профессора.
С 1957 г. я занимаюсь подводным спортом и участвовал в ряде экспедиций. Был избран зам. председателя Федерации подводного спорта СССР при ее основании в 1958 г.
Я состою членом редколлегии журнала «Природа», являюсь членом Экспертной комиссии ВАК по физике и астрономии и членом проблемного совета по ускорителям заряженных частиц».
Приведем также выписку из протокола заседания ученого совета ИФП АН СССР по выдвижению С. П. Капицы кандидатом в члены-корреспонденты АН СССР. Выписка подписана заместителем председателя ученого совета ИФП АН СССР членом-корреспондентом АН СССР А. С. Боровиком-Романовым (впоследствии академиком АН СССР) и ученым секретарем ученого совета ИФП АН СССР членом-корреспондентом А. А. Абрикосовым (впоследствии академиком АН СССР, позднее РАН, лауреатом Нобелевской премии по физике 2003 года):
«Выписка из протокола № 181
заседания Ученого совета ИФП АН СССР
от 3 октября 1968 года.
Присутствовали: академик АН СССР П. Л. Капица.
Члены-корреспонденты АН СССР: А. С. Боровик-Романов, А. А. Абрикосов, Л. А. Вайнштейн, Л. П. Горьков, Е. М. Лифшиц, И. М. Лифшиц, А. И. Шальников.
Доктора наук: М. П. Малков, Л. П. Питаевский…
Ученый совет ИФП АН СССР выдвигает доктора физико-математических наук Капицу Сергея Петровича кандидатом в члены-корреспонденты Академии наук СССР по Отделению ядерной физики, по специальности «ядерная физика».
Капица Сергей Петрович, 1928 г. рождения, русский, беспартийный, профессор, доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Института физических проблем АН СССР…
С 1953 г., работая в Физической лаборатории АН СССР, С. П. Капица деятельно участвует в разработке и создании ниготрона — мощного сверхвысокочастотного генератора непрерывного действия, позволившего в дальнейшем произвести принципиально новые физические исследования. С. П. Капица является также автором ряда интересных работ, посвященных различным проблемам электродинамики и электроники, в том числе излучению электронов в микротроне и в неоднородной среде; всего им опубликовано около пятидесяти печатных работ.
Наибольший интерес представляет цикл работ С. П. Капицы по микротрону. С 1957 г. С. П. Капица вместе с возглавляемой им группой впервые в Советском Союзе занялся исследованием и усовершенствованием микротрона, который был предложен В. И. Векслером еще в 1944 г., осуществлен в нескольких вариантах за рубежом, но был признан неперспективным (с практической точки зрения) ускорителем.
В результате исследований, проведенных в Физической лаборатории АН СССР под руководством С. П. Капицы, был разработан микротрон нового типа, показатели которого были существенно выше, чем у прежних микротронов. Микротрон нового типа выдвинулся поэтому на одно из первых мест (а во многих отношениях на первое) среди электронных ускорителей на средние энергии (на 30–50 МэВ). Докторская диссертация С. П. Капицы, посвященная микротрону, была защищена им в 1962 г. В настоящее время С. П. Капица вместе с одним из своих учеников (В. Н. Мелехиным) закончил и сдал в издательство «Наука» монографию «Микротрон» объемом около 13 листов; монография должна выйти в свет в середине 1969 г.
В настоящее время микротроны нового типа применяются для физических исследований в ряде институтов (ФИАН, ОИЯИ, Саратовский университет, Ужгородский университет, Томский ИЯФ и др.), а также для медицинских целей (гамма-терапия) и технологических целей и начато их промышленное производство. В Физической лаборатории АН СССР при участии С. П. Капицы проведены весьма интересные исследования по фотоделению тяжелых ядер под действием гамма-излучения, создаваемого микротроном. Эти исследования стали возможными благодаря большой интенсивности электронного пучка и устойчивой работе микротрона в течение многих часов.
С. П. Капица отдает также много сил воспитанию научной молодежи. В ходе работ по микротрону С. П. Капица создал большой молодежный научный коллектив, ряд его сотрудников защитили кандидатские диссертации. В течение ряда лет С. П. Капица читал лекции студентам Московского физико-технического института, в настоящее время он заведует кафедрой общей физики этого института.
Научным работам С. П. Капицы свойственна большая оригинальность, они важны для развития науки и техники в нашей стране. Мы считаем, что С. П. Капица является достойным кандидатом в члены-корреспонденты Академии наук СССР».
Процедура выдвижения в члены-корреспонденты, как и в академики, поэтапна. На первом этапе за кандидата голосует ученый совет организации, которая его предлагает, на втором, главном этапе, — члены соответствующего Отделения Академии наук, по которому выдвигается кандидат, а на заключительном этапе кандидат утверждается общим собранием Академии наук.