В 1985 г. группой томских физиков под руководством А.П. Потылицына в эксперименте на синхротроне «Сириус» был обнаружен эффект генерации параметрического рентгеновского излучения при взаимодействии электронного пучка с энергией 900 МэВ синхротрона «Сириус» с кристаллической мишенью. Данное событие положило начало развитию исследований свойств поляризационных излучений в Томске и становлению Томской школы. Впоследствии были детально исследованы монохроматичность, поляризация и др. характеристики обнаруженного излучения. Оригинальные результаты, полученные в Томске, были вскоре подтверждены на ускорителях США, Японии, Германии.

В 1994 году во время работы приглашенным профессором в Токийском университете А.П. Потылицын предложил и обосновал эксперимент по генерации электрон-позитронных пар пучком электронов высокой энергии в ориентированных кристаллах. В 1996 году этот эксперимент был одобрен Программным комитетом Института Ядерных исследований Токийского университета и выполнялся (с участием томских физиков) в 1997-99 гг. Полученные результаты послужили обоснованием создания позитронного источника нового типа на основе ориентированных кристаллических конверторов. В 2000-2005 гг. исследования характеристик подобных конверторов проводились на пучке линейного ускорителя КЕКВ Национальной ускорительной лаборатории КЕК также с участием группы томских физиков под руководством А.П. Потылицына, которые завершились созданием нового позитронного источника для электрон-позитронного коллайдера КЕКВ (г. Цукуба, Япония). В этом источнике в качестве конвертора используется ориентированный монокристалл вольфрама, что позволило увеличить выход позитронов на 25% по сравнению с традиционными источниками (http://cerncourier.com/cws/article/cern/29764).

Кроме исследования свойств параметрического рентгеновского излучения томской группой было начато изучение других типов поляризационного излучения, таких как дифракционное излучение и излучение Смита-Парселла. В 1998 году на синхротроне «Сириус» было впервые в мире зарегистрированно оптическое дифракционное излучение. Последнее интересно тем, что позволяет реализовать прак¬тически невозмущающую диагностику электронных сгустков современных ускорителей.

В 2000 г. А.П.Потылицын в Национальной ускорительной лаборатории КЕК (г. Цукуба, Япония) предложил и обосновал эксперимент на выведенном пучке ускорителя KEK-ATF по невозмущающей диагностике низкоэмиттансного электронного пучка на основе дифракционного излучения. Томскими участниками проекта были изготовлены мишени с нанометровыми допусками на шероховатость поверхности, были разработаны теоретические модели процесса, было проведено моделирование экспериментальной установки. Совместные эксперименты на ускорителе KEK-ATF впервые продемонстрировали работоспособность методики при невозмущающем определении поперечных размеров пучка около 15 микрон.

В 2005 г. в рамках совместного гранта РФФИ с учеными из ОИЯИ (г. Дубна) (руководитель - профессор А.П. Потылицын) в экспериментальных сеансах на сверхпроводящем ускорителе ОИЯИ «Нуклотрон» обнаружено параметрическое рентгеновское излучение релятивистских ядер.

Томская группа под руководством А.П. Потылицына ведет интенсивные исследования когерентных механизмов излучения на микротроне НИИ ЯФ при ТПУ на пучке электронов с энергией 6 МэВ и длительностью сгустков около 6 мм с целью разработки новых методов диагностики пучков современных ускорителей. Невозмущающие методы диагностики будут использоваться при разработке и создании нового поколения ускорителей, например, при создании линейного электрон-позитронного коллайдера.

В 1993 году по инициативе А.П. Потылицына в ТПУ был проведен I Международный Симпозиум «Излучение релятивистских электронов в периодических структурах (RREPS-03)» , который вызвал заметный интерес зарубежных участников, и, по их предложению, стал регулярным (проводится по нечетным годам). А.П. Потылицын является бессменным сопредседателем Оргкомитета Симпозиумов RREPS, которые, например, проводились в 2005 г. во Фраскати (Италия), в 2007 г. - в Праге (Чехия), в 2009 г. - в г. Звенигород (Россия). Сайт симпозиума http://rreps.tpu.ru.

Труды Симпозиумов RREPS-97, 99, 01, 03, 05, 07 опубликованы в виде тематических выпусков высокорейтингового журнала «Nuclear Instruments and Methods, В».

На Конгрессе Международного Общества по Радиационной Физике (International Radiation Physics Society), проходившем в сентябре 2009 года в г. Мельбурн (Австралия), проф. Потылицын А.П. был избран вице-президентом этого Общества по странам СНГ. Следует указать, что из 9 избранных вице-президентов, страны СНГ и Россию представляет только А.П. Потылицын.