В предвоенные годы С.И. Вавилов участвовал в создании новых люминесцентных источников света. Совместно с учениками им были разработаны методы люминесцентного анализа, заложены основы ультрафиолетовой и люминесцентной микроскопии.
В начале августа 1940 г. был арестован старший брат С.И. Вавилова – Николай – выдающийся биолог, академик АН СССР (1929), академик ВАСХНИЛ (1929). Сначала тревога о судьбе брата, затем мысли о его незаслуженной репрессии и, наконец, известие о его бессмысленной гибели в саратовской тюрьме в январе 1943 г. тяжело отразились на моральном состоянии и здоровье С.И. Вавилова. Только огромная сила воли и внутренняя дисциплина позволили ему продолжать работу, исполняя свои многочисленные служебные обязанности во многих научных учреждениях страны. С 23 июня 1943 г. С.И. Вавилов – уполномоченный ГКО по развитию и координации научной работы в области инфракрасной техники.
Еще в предвоенные годы С.И. Вавилов стал одним из инициаторов постановки и развития работ в области ядерной физики. В апреле 1938 г. на заседании Президиума АН он выступил с докладом о положении дел в науке об атомном ядре. Отметив определенные успехи советских физиков в этой области, Президиум принял решение о необходимости объединить технические средства и квалифицированных специалистов для дальнейшей работы над этой проблемой. С этой целью была создана Комиссия по атомному ядру под руководством С.И. Вавилова, в которую вошли А.Ф. Иоффе, А.И. Алиханов, И.В. Курчатов, И.М. Франк, В.И. Векслер. С.И. Вавилов также вошел и в состав авторитетной Комиссии по проблемам урана, образованной в конце июня 1941 г. при Президиуме АН СССР. В послевоенном 1949 г. при Президиуме АН СССР был создан специальный Ученый совет, задачей которого было распространение методов ядерной физики в различных областях науки и техники. Совет возглавил президент Академии.
В годы Великой Отечественной войны ФИАН был эвакуирован в
С.И. Вавилов, А.Ф. Иоффе, с Нобелевскими лауреатами Ф. Жолио,
И. Жолио-Кюри на сессии АН СССР, посвященной проблеме «Физика атомного ядра». Март 1936 г. АРАН. Ф.596. Оп. 2. Д.82. Л.2.
