1946年，赵忠尧作为中国物理学界的唯一代表，前往美国观摩原子弹试验并购买核物理研究所需设备。完成任务后，赵忠尧留在美国继续学习，直到新中国成立后，他决定回国，并准备将购买的30多箱仪器设备带回国。

1946年夏，美国在太平洋的比基尼小岛上试爆了一颗原子弹。赵忠尧受中央研究院的推荐，作为科学界的代表，应邀观摩。当“蘑菇云”升起时，赵忠尧沉默不语，心痛至极：中国何时才能拥有原子弹？

那时候，中央研究院的总干事萨本栋先生筹了5万美元，托赵忠尧买回一些研究核物理用的器材。可是钱实在太少，开展核物理研究，至少需要一台加速器，而当时订购一台完整的200万电子伏的静电加速器要40万美元以上，这几乎是不可能完成的事。但是，赵忠尧一想到国家需要，就毅然答应此事。如何做成此事呢？赵忠尧与友人多次商讨，唯一可行的办法是，自行设计一台加速器，购买国内难买到的部件和其他少量的核物理器材。当然，这也是极其艰辛的路。

照此计划，赵忠尧在麻省理工学院电机系静电加速器实验室学习静电加速器发电部分和加速管的制造。半年后，为了进一步学习离子源的技术，他转去华盛顿卡内基地磁研究所访问半年。