Крупный учёный и конструктор в области электроники и электровакуумной техники. Автор более 100 научных трудов и свыше 30 изобретений. Исследовал вопросы вторичной эмиссии электронов, изобрел оригинальные конструкции электронных умножителей, иконоскопов. Многие фундаментальные работы посвящены созданию электронно-оптических преобразователей, электронных умножителей, фотоэффекту, разряду в газах и электронной оптике. Создатель электронно-лучевых трубок для катодных осциллографов. В годы Великой Отечественной войны разработал ряд электронно-лучевых приборов, принятых на вооружение Советской армии. После войны разрабатывал приборы ночного видения, управления ночными военными операциями. Основатель нового научного раздела техники — «инфракрасная техника». Созданные П. В. Тимофеевым фотоэлементы (1930), передающие телевизионные трубки (супериконоскоп в 1933), фотоумножители явились основой для создания советского звукового кино и телевидения, а электронно-оптические преобразователи, усилители яркости изображения и приёмники инфракрасного диапазона — для создания техники ночного видения[1].
Труды
Электронные и ионные приборы. М., Л.: Госэнергоиздат, 1940. 336 с.;
О механизме вторичной эмиссии электронов со сложных поверхностей // Журнал технической физики. 1940. Т. 10. Вып. 1;
Фотоэлементы с многокаскадным усилением фототока при помощи вторичной эмиссии электронов // Журнал технической физики. 1940. Т. 10. Вып. 2;
О форме поля для электростатических линз // Журнал технической физики. 1948. Т. 18. Вып. 4 (соавтор В. В. Сорокина);
Эмиссия электронов со сложных поверхностей //Радиотехника и электроника. Т. 2. Вып. 1.1957. С. 85-91;
Экспериментальная проверка теоретических формул Зворыкина-Рудника // Известия Киевского политехнического института. Т. 24. Сборник трудов по машинострое-нию. Вып. 1.1957. С. 147—161;
Атомный источник высокого напряжения//Атомная энергия. Т. 6. Вып. 4. 1959. С. 470—472 (соавтор Симченко Ю. А.);
Электронные умножители с направляющей электронные потоки сеткой // Радиотехника и электроника. Т. 4. Вып. 10. 1959. С. 1678—1684 (соавтор Кормакова Н. Г.);
Получение высоких напряжений на зажимах трансформаторов маломощных преобразователей // Электричество. 1960. № 1. С. 38-42 (соавтор Симченко Ю. А.);
Эмиссия (3-электронов в вакууме и её применение // Радиотехника и электроника. 1960. Т. 5. Вып. 8. С. 1198—1202 (соавтор Симченко Ю. А.);
Свойства фотоэлектронных умножителей с кислородно-цезиевымфотокатодом // Радиотехника и электроника. 1960. Т. 5. Вып. 10. С. 1692—1697 (соавтор Кормакова Е. Г);
Эмиссия электронов в электронно-оптических преобразователях для уф-лучей // Радиотехника и электроника. 1960. Т. 5. Вып. 10. С. 1687—1691 (соавтор Сорокина В. В.);
Электронные лампы с холодными катодами // Известия Академии наук СССР. Отделение технических наук. Энергетика и автоматика. 1960. № 6. С. 143—147 (соавторы Аранович Р. М., Ксендзацкий И. Г.).
↑ 123Ивкин В. И.Состав Академии артиллерийских наук (биобиблиографические справки) // Академия артиллерийских наук Министерства вооруженных сил СССР. 1946—1953 гг.: краткая история. Документы и материалы. — М.: РОССПЭН, 2010. — С. 282—283. — 352 с. — 800 экз. — ISBN 978-5-8243-1485-4.
↑Основные авторы и редакторы Т. Э. // Техническая энциклопедия : [в 26 т , дополнительный том и предметный указатель.] / гл. ред. Л. К. Мартенс. — 1-е изд. — М.: Государственное словарно-энциклопедическое издательство «Советская энциклопедия» ОГИЗ РСФСР, 1934. — Т. 26 (Шаровые и трубные мельницы — Ящичное производство). — С. 11. — 438 с. — 30 500 экз.Архивировано 23 октября 2022 года.
Ивкин В. И.Состав Академии артиллерийских наук (биобиблиографические справки) // Академия артиллерийских наук Министерства вооруженных сил СССР. 1946—1953 гг.: краткая история. Документы и материалы. — М.: РОССПЭН, 2010. — С. 282—283. — 352 с. — 800 экз. — ISBN 978-5-8243-1485-4.