每次进行实验时,为了能掌握第一手资料,程开甲都会坚持亲自到实验的第一线,多次到地下核爆炸后的现场、测试走廊、测试间和最危险的爆芯去收集数据,指导工作。据工作人员回忆称,一次程开甲来到施工现场勘察,工作人员都劝阻程开甲不要进去,他却回应道:“只有我到实地看了,心里才踏实”,于是穿上简陋的防护服,就进了灯光昏暗的洞内。
要知道,中国当时研究原子弹可以说是在一无所知的情况下,摸索着前进的。对于原子弹爆炸后的辐射危害,究竟有多大,谁都不知道,但是程开甲依旧坚守试验一线。1964年10月16日下午3时,随着一声通天巨响,我国罗布泊上空升起了一朵蘑菇云,那是中国第一颗原子弹爆炸成功的讯号。程开甲顾不得危险,在刚刚开挖的直径仅有80厘米大小的洞管子中,爬着进入爆炸后形成的巨大空洞中,尽管洞内温度很高,身穿密不透风防护服的程开甲早已经汗流浃背,但是他顾不得湿透的衣衫,心中只有记录数据的工作,为中国地下核试验取得第一手完整数据资料。程开甲是国内第一个计算出“零时”弹芯的温度和压力的人,在内爆机处理中,成功解决了起爆冲积聚焦的关键问题。
1977年,程开甲升任基地副司令员兼研究所所长,并于次年获得全国科技大会重大贡献先进工作者和国防科工委科技工作者标兵的荣誉称号。随后程开甲还参与了包括氢弹、两弹结合的研究项目,尝试了地面首次竖井和首次地下平洞等多种试验方式,做了近30余次的核试验,因为总和核试验打交道,程开甲也被人们亲切的称为“核司令”。
1984年,花甲之年的程老由于年事已高,不适合继续在一线工作,被调回北京任国防科工委常委兼国家超导专家委员会顾问。至此,程老才结束了他长达24年隐姓埋名的生活。即便程老从核试验基地退了下来,但他依旧没有放下为祖国科研做贡献的脚步,自20世纪90年代以来,程老在材料理论和高功率微波等方面继续进行研究活动。1999年,程老被国家授予“两弹一星”功勋奖章,在2013年获国家最高科学技术奖,2017年7月28日,又被授予“八一勋章”。