“‘鳄鱼’向我重提那件奖学金的事……我投降了，并呈交了申请书…… 这笔奖金对我正是时候。”
卡皮察就这样得到了克列克·麦克斯韦奖学金，同时，也得到了许多祝 贺。
当卡皮察开始着手实现自己测定α—粒子磁矩的计划时，利用线圈和铁 心组成的电磁铁获得了强磁场。强度极限为5万奥斯特。由于铁心的电磁饱 和现象，强度不能再高于这个数值了。达到饱和极限之后，无论通过电磁铁 的电流怎样加大，磁场强度并不增加。
卡皮察走的是另一条路子。他采用了螺线管，即没有铁心的线圈。解决 的方法是一种很新颖奇特的想法——不用恒量磁场，即长期存在的磁场。卡 皮察的设想是获得一个力量极强的短时间的脉冲场。磁场强度增长的极限很 快就达到了。在电流强度增加时，螺线管开始熔化。卡皮察制成的螺线管线 圈能承受几万千瓦的电力，但是只在百分之一秒的时间之内，在这极短的瞬 间，线圈烧热到100度。如果试验持续进行一秒钟，那么线圈将热到一万度 而熔化了。在百分之一秒的时间内，可以观察到在静磁场中发生的一切现象。 为了记录这些现象，需要有比人的感觉器官灵敏得多的专门装置，但在当时 却没有这种设备。因此，当卡皮察从事测定α—粒子脉冲时，就显得很奇怪 了。
在第一批实验中，卡皮察利用他制作的小容量蓄电池作电源，在几分钟 时间内可以给其充电，而后经过螺线管短时间闭路。在短路瞬间，电流强度 达7000安培，而在直径约为2厘米的螺线管容积中，磁场强度10万奥斯特。 但是用蓄电池无法获得高得多的电流强度。因此，在以后的实验中，用高功 率发电机取代了蓄电池。这台脉冲型发电机也是由卡皮察参与设计的。即使 在现代，在一些专门领域，主要是在试验强大的高压开关方面仍然得到运用。
螺线管结构的深入研究及其制造与许多巨大困难和危险密切相关，并且 经历了一次次失败。最后，卡皮察开始用铜和镉的合金制作线圈，这种合金 比纯铜要坚固得多。
现在，在物理问题研究所宽敞的磁厅中，还引人注目地陈列着卡皮察的 装置——大功率发电机和螺线管。
强磁场实验的成功使卡皮察得出一个结论，用短时间存在的磁场进行实 验是很吸引人的。用自己的装置，卡皮察获得了强度为30万奥斯特的磁场， 而以后在莫斯科继续进行实验时，获得的磁场强度为50万奥斯特，比以往任 何时候用电磁铁所获得的磁场都要大一个数量级。
卡皮察在卢瑟福的关注下，实现了实验研究方法中的技术革命。大型的 卡皮察装置，研究工作的原则本身，不仅对卢瑟福及其同事们，而且对访问 剑桥的其他科学家产生了强烈的印象。著名美国数学家诺贝特·维纳在自己 的回忆录中，写道：“在剑桥毕竟还有一个用最新技术设备装备起来的贵重 实验室。我这里是指俄国物理学家卡皮察的实验室，他制造了一台专用大型 发电机，能短时间短路，通过又重又大的电线，输出强电流；电线就像条发 怒的大蛇，发出咝咝的声音，吱吱地响个不停，而在周围空间产生了一个极 强的磁场……卡皮察在建立有大型设备的实验室工厂方面是个开路先锋。”
1922到1923年间，卡皮察先后发表了20余篇有关超强力磁场的论文。 这是他学术研究成绩卓著的一年，卢瑟福及其他英国物理学家给予他很高的 评价。1924年，卡皮察被任命为剑桥大学卡文迪许实验室主任在磁研究方面 的助手。在实验室里，卢瑟福做实验，方法简便，效果很好。卡皮察从中得 到很大启发，卢瑟福成了卡皮察的良师益友。在这以前，他已经给大学生讲 课。
卡皮察多次离剑桥去法国、德国、比利时、荷兰参加有关物理学的各种 国际会议和学术讨论。他参加了1930年和1933年在布鲁塞尔举行的索尔维 国际大会。卡皮察作了报告，谈到了进一步研究磁性现象的实验技术发展问 题，出席了 《原子核的结构和特性》的专题讨论。
1926年，卡皮察来到巴黎，认识了住在巴黎的前苏联姑娘安娜，后来安 娜成了卡皮察的妻子。返回剑桥后，他告别了自己在三一学院的单身宿舍， 携带妻室在斯托利兹街租了半幢房子。在这里，他们生下了大儿子谢尔盖。 之后，在汉金顿路离卡文迪许实验室不远的地方，盖了一幢房子，家中又添 了一个儿子安德烈。这所房子，后来赠给了前苏联科学院，成为前苏联科学 工作者赴英国见习期间的住所。
卡皮察会见过许多杰出的人物，与许多物理学家保持着友谊。他和自己 许多朋友都直接地共同协作过。他和保尔·狄拉克一起完成了理论性著作：
《电子对驻波的反射》，1933年发表在《剑桥哲学》杂志上。
以后卡皮察着手制造氢液化器。为了获得“最冷的”液态氢，手头必须 有液化氢。卡皮察制作的第一台氢液化器中，排除了使用纯氢作为液化原始 产物的必要性，而代之以工业用氢气。氢液化器完成时，卡皮察找到了一种 获得液态氦的新方法，这种方法无需用液态氢对氦进行预冷却。
接着，卡皮察决定制造一台氦膨胀时会带走热量的机器，最后，带有迅 速运动活塞的液化机由卡皮察在剑桥制成了。这一工作对卡皮察在以后多年 中制造其它一些液化器是一个良好的开端，这些液化器是用于最难液化的一 些气体——氢、氦、氧的。
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