Начальником 1-го отделения (1-й лаборатории) ЦЛОТ был назначен Фома Фомич Железов, выпускник Одесского института инженеров связи, аспирант и адъюнкт Одесского института и Московской академии связи имени Подбельского, декан радиофакультета Одесского института и заместитель начальника кафедры радиопередающих устройств Московской академии связи.
К сожалению, в этот период начались массовые репрессии. Многие руководители оперативных подразделений, использующих и разрабатывающих оперативную технику, арестовывались и расстреливались. Другие, в том числе и сотрудники лабораторий и мастерских, из-за недостатка «серьезных» компрометирующих материалов увольнялись.
В это время лаборатории были слабо оснащены, работали по эпизодическим заданиям. Руководством НКВД было признано неудовлетворительным состояние объединенных в ЦЛОТ 2-го спецотдела НКВД лабораторий Оперативного и Специального отделов ГУГБ НКВД, усиленных лабораторией НКС.
Всего за сентябрь-ноябрь 1938 года было арестовано 6 сотрудников отдела и уволено 26 человек. Руководство решило, что работа 2-го спецотдела нуждается не только в коренном улучшении, но и в решительной перестройке на новых началах. Была запланирована полная реорганизация отдела.
25 ноября 1938 года поменялось руководство НКВД. Наркомом внутренних дел стал Л. П. Берия. Он пересмотрел деятельность многих подразделений ГУГБ НКВД и дал во многом негативную оценку результатам их работы. Также он продолжил проводить усиленную чистку руководящего и личного состава подразделений.
С конца 1938 года положение изменилось. На развитие лабораторий было обращено большое внимание со стороны руководства НКВД, в результате чего в лабораториях появились новые кадры специалистов. Лаборатории были оснащены измерительной аппаратурой и станковым оборудованием. Начало осуществляться планирование общей работой всех 3-х лабораторий.
Однако задачей наипервейшей государственной важности, стоявшей перед лабораторией, была разработка, создание и выпуск спецтехники для оперативных подразделений в максимально сжатые сроки.
Работа эта велась следующим образом: оперативник со специальным чемоданом, в котором необходимо было разместить аппаратуру, приезжал в Кучино и беседовал с руководителем лаборатории Василием Никифоровичем Парамоновым, который определял, к какому из 3-х направлений (пеленгация, звукозапись, радиосвязь) относилась поставленная задача. Здесь же, на месте, оговаривались все параметры. Через 2 недели уже показывали макет аппарата, а через 2 месяца оперативник забирал уже готовый аппарат.