В 1934 г. известным советским биофизиком Г.М.Франком была организована Эльбрусская комплексная экспедиция, работавшая на леднике Малый Азау на высоте 3700 м. В ее работе принял участие и отряд из ФИАН в составе 3 человек: Н.А. Добротин, И.М.Франк, П.А.Черенков. Наблюдались частицы космических лучей в маленькой (диаметром около 7 см) неуправляемой камере Вильсона в магнитном поле, освещаемой с помощью Солнца (т. н. гелиостате). Регистрация велась визуально: наблюдатель должен был быстро зарисовать промелькнувшую перед ним картину следов частиц. Работать приходилось на леднике, толща которого защищала от радиоактивных земных пород. Результат работы - обнаружение большого числа заряженных частиц малых энергий, появляющихся группами - был неожиданным и совершенно необъяснимым с точки зрения тогдашних представлений.
     В 1935-1940 годах эльбрусские исследования расширялись. В экспедициях участвовали уже большие отряды ФИАН. Начались работы на седловине Эльбруса (5300 м). Регистрируемая большая интенсивность потока вторичных сильноионизующих частиц привела к предположению о наличии вторичных медленных мезонов. Исследовались "обратные ливни" - группы электронов, рассеянные от подложки. В 1939 г. было начато изучение только что открытых (в 1938 г.) "ливней Оже" - так тогда назывались широкие атмосферные ливни (ШАЛ). Готовилась экспедиция на Эльбрус и в 1941 г., но все планы были перечеркнуты войной.

   Ряд негативных моментов эльбрусских экспедиций - короткий рабочий сезон, трудности с электроэнергией и транспортом, большая влажность воздуха - заставили искать другое место для проведения работ на высотах гор, что привело к возникновению контактов ФИАНа с Памирской биологической станцией.