На установке, доставленной в Москву из Кавендишской лаборатории, Капица продолжал исследования в области сверхсильных магнитных полей. В опытах участвовали его кембриджские сотрудники, прибывшие на время в Москву, — механик Пирсон и лаборант Лауэрман. Эти работы заняли несколько лет. Капица считал их очень важными. В 1943 году на собрании президиума Академии наук СССР Петр Леонидович сказал, что, по его мнению, в физике существуют три основных направления исследований: в области низких температур, в области ядра и, наконец, в области твердого тела. «Наш институт, — заявил Капица, — работает над изучением явлений, происходящих при низких температурах, вблизи абсолютного нуля. Отмечу, что за последние годы это направление — одно из быстро развивающихся в физике, и в нем можно ожидать много новых и основных открытий».
Продолжая работы, начатые в Мондской лаборатории по созданию усовершенствованной техники получения жидкого гелия, Капица строит свой первый турбо детандер, т. е. гелиевый ожижитель турбинного типа. Прежде чем приступить к конструированию ожижителя, Петр Леонидович провел массу опытов, исследовал работу высокооборотных турбин. Уже первый построенный Капицей турбодетандер имел высокий коэффициент полезного действия. Турбо детандеры Капицы позволили создать ожижительные установки низкого давления, в которых вместо поршневых компрессоров применялись компактные турбокомпрессоры с высоким КПД. Турбодетандеры Капицы оказались очень эффективными в уста–новках, в большом количестве производящих технический газообразный кислород. Созданные Петром Леонидовичем оригинальные ожижители турбинного типа заставили начать пересмотр принципов холодильных циклов, используемых для сжижения и разделения газов. Этот пересмотр существенно изменил ход развития мировой техники получения больших количеств кислорода.
В 1938 году член–корреспондент Академии наук СССР П. Л. Капица был выдвинут на избрание в действительные члены. В записке, поданной в академию, четверо советских ученых: академики С. И. Вавилов, А. Н. Бах, А. Н. Фрумкин и А. М. Терпигорев — дали исключительно высокую оценку научной деятельности Петра Леонидовича. «Выдвигаем кандидатом в действительные члены Академии наук СССР по специальности физика Петра Леонидовича Капицу, члена–корреспондента Академии наук СССР, — писали они. — Капица несомненно один из наиболее блестящих физиков–экспериментаторов нашей страны… Мы полагаем, что по своим научным достижениям в области физики П. Л. Капица является чрезвычайно желательным членом в составе Академии наук».
