Уже в начале 50-х годов А.А. Воробьев четко представлял, что успешное использование электронных ускорителей заряженных частиц в ядерной физике возможно только в случае создания таких ускорителей уже не на миллионы, а на миллиарды электронвольт. Из циклических ускорителей, как показали работы учеников Александра Акимовича, И.П. Чучалина, Г.И. Димова и И.Г. Лещенко, максимальная энергия ускоренных электронов в бетатронах ограничивается сотнями МэВ. Поэтому он предложил заняться разработкой и созданием ускорителей электронов–синхротронов на энергии, измеряемые миллиардами электронвольт.

Для разработки и создания таких уникальных установок потребовались высококвалифицированные, специально подготовленные кадры и новые формы научно-исследовательских работ. Много сил и энергии приложил А.А. Воробьев для открытия в ТПИ новых факультетов и кафедр, чтобы готовить инженеров-физиков для реализации ядерной программы. Итогом его усилий явилось постановление Совета Министров СССР от 7 мая 1949 года об организации в ТПИ физико-технического факультета. Затем последовал приказ министра Высшего образования СССР С.В. Кафтанова об открытии в 1950 году ФТФ при ТПИ в составе четырех специальностей, а также предписывалось на ФТФ создание 6 кафедр.

Поражают та прозорливость, целенаправленность и оперативность, с которой Александр Акимович подходил к решению проблем подготовки требуемых специалистов, в особенности, для новых, быстро развивающихся отраслей науки и техники.

Ректору ТПИ, профессору А.А. Воробьеву была предоставлена широкая возможность для обновления и пополнения преподавательского состава за счет привлечения к учебному процессу молодых перспективных ученых, главным образом, выпускников аспирантуры. С этой миссией А.А. Воробьев побывал во многих ведущих вузах страны, в частности, в Ленинградском электротехническом институте, Харьковском электротехническом институте и др. Ряды преподавателей ТПИ пополнили Г. Сипайлов, В. Панов, Б. Извозчиков, И. Зильберман, М. Пинский, В. Денисова, К. Шульженко и др. Большинство из них считали годы работы в ТПИ наиболее плодотворными и полезными и давали высокую оценку мудрой политике А.А. Воробьева в кадровом вопросе, отмечая его решающую роль в росте рейтинга и популярности политехнического.

В 1955 году в составе ФТФ была организована научно-исследовательская лаборатория №2, начальником которой был назначен И.П. Чучалин, а главным инженером Г.И. Димов. Научным руководителем лаборатории являлся А.А. Воробьев. В этом же году при обсуждении эскизного проекта синхротрона «Сириус» (Сибирский резонансный импульсный ускоритель) на совещании в Минвузе СССР было принято решение о повышении максимальной энергии ускоренных электронов с 1000 до 1500 МэВ, так как к тому времени уже было известно о разработке синхротрона в Италии на 1100 МэВ и о разработке в США Корнельского синхротрона на 1200 МэВ.

Всех, знавших Александра Акимовича, невольно поражали и покоряли его удивительная работоспособность, его блестящие организаторские способности, масштабность его мышления, его замыслов, его дел и поступков. Неоценим его вклад в развитие ускорительной техники. Трудно представить, как это ему, ректору провинциального вуза, расположенного в сибирской глубинке, в стороне от транссибирской магистрали, удалось добиться правительственного постановления о сооружении в ТПИ крупнейшего по тому времени электронного синхротрона. При поддержке первого секретаря Томского обкома КПСС В.А. Москвина и содействии заместителя председателя Совета министров М.Г. Первухина, курировавшего атомную и ядерную энергетику, Воробьев добился принятия решения СМ СССР о выделении ТПИ необходимых фондов на материалы и комплектующие изделия, а также средств на их приобретение и изготовление.

Реализацию этого решения А.А. Воробьев поручил своим ученикам – руководителям лабораторий и ответственным исполнителям отдельных узлов. В 1958 году на базе трех лабораторий ФТФ: №1 – фотоядерных исследований, №2 – разработки электронных ускорителей, №3 – циклотронной лаборатории, был создан НИИ ядерной физики, электроники и автоматики. Директором НИИ ЯФ был назначен 32-летний к.т.н. И.П. Чучалин, руководителем сектора разработки ускорителей на высокие энергии – Г.И. Димов, разработки электротехнических и радиотехнических систем – Б.А. Солнцев, вакуумной техники – А.Г. Власов, сверхвысоких частот – А.Н. Диденко.

К процессу изготовления отдельных узлов синхротрона были привлечены на договорной основе заводы Ленинграда, Свердловска, Новосибирска, Томска, Юрги и др.

Для большей гарантии того, что создаваемый синхротрон «Сириус» оправдает возлагаемые на него надежды, было принято решение создать модельный синхротрон на энергию 300 МэВ (установка «РФ-Томск»). Изготовление отдельных элементов модельного синхротрона производилась в экспериментальных мастерских, а его монтаж и настройка - в помещении нового 11-го корпуса. 12 апреля 1961 года состоялся успешный пуск модельного синхротрона.

Продолжительный и кропотливый творческий труд по сооружению уникального ускорителя успешно завершен: 28 января 1965 года был осуществлен физический пуск синхротрона «Сириус» на 1,5 ГэВ. Главный комитет ВДНХ СССР за успехи в организации научно-исследовательских работ, разработку и создание электронного синхротрона «Сириус» наградил большую группу исполнителей во главе с А.А. Воробьевым дипломами почета, золотыми, серебряными и бронзовыми медалями.