张文裕
的３０Ｐ，研究了２８Ａｌ和２５Ｍｇ的共振效应，验证了Ｎ．玻尔的液滴模型。又与Ｗ．Ｂ．刘易斯（Ｌｅｗｉｓ）合作，研究了高压倍加器产生的８Ｌｉ的衰变机制，及由此产生的激发态８Ｂｅ，测量了８Ｂｅ蜕变成两个α粒子时产生的α射线能谱，发现它是一个连续谱，由此判断８Ｂｅ有很宽的激发态。还与Ｍ．哥德哈伯（Ｇｏｌｄｈａｂｅｒ）和Ｒ．嵯峨根（Ｓａｇａｎｅ）合作，利用高压倍加器产生的γ射线和快中子轰击不同的元素，发现多种放射性元素，并首次在一些核中观察到光激放射性现象的（γ，ｎ）和（γ，２ｎ）反应，和１６（ｎ，ｐ）１６Ｎ过程。这个过程在设计、建造反应堆及其运行时，是大家所关注的，因为冷却水中的１６ｏ变为１６Ｎ，它放出的６ＭｅＶγ射线可能会引起辐射损伤。
抗战期间在昆明极其困难的条件下，他自己动手吹玻璃，做出几根盖革计数管，又在农村找了个仓库作为实验室开展宇宙线研究，测量宇宙线强度与天顶角的关系。还曾努力争取建造一台静电加速器，以便进行核物理研究，终因无法实现而作罢。
１９４３年在美国普林斯顿期间，张文裕在建造α粒子谱仪的过程中，根据法国科学家罗森布鲁姆的想法研制出了最早的火花室作为α粒子谱仪的探测器，并提出粒子探测的“精确定位”概念，这是大型多丝室的先驱。继而用这台高分辨率的谱仪测了钋、镭等元素的α谱线，指出有α精细谱，这些低能的α谱线的能量只是主要α谱线的万分之一，甚至更低，用过去测量射程来定α粒子能量的办法是测不出来的。
１９４６年，他承担美国军方和原子能委员会的研究课题，研究“介子武器”之谜。当时传说苏联利用磁透镜聚集宇宙线介子的强相互作用力而产生巨大的爆炸力。他设计建造了一套自动控制、选择和记录宇宙线稀有事例的云室，利用这套云室研究宇宙线中μ子与物质的相互作用。实验证明，μ子被核吸收之后，没有放出α粒子，也就是说，不存在引起爆炸的“星裂”径迹，从而证明μ子是非强相互作用粒子，否定了关于介子武器的谣传。在进一步的研究中，他发现了μ介原子，后者在国际上被称作“张辐射”。
１９５０—１９５６年张文裕转到美国普度大学工作。这段时间他系统地研究了海平面的大气贯穿簇射，并对Λ°奇异粒子作了系统全面的研究。他们当时对θ°（即短寿命中性Ｋ介子，Ｋ０ｓ和Λ°的测量结果，θ°寿命０．８０×１０－１０秒，Λ°寿命２．８×１０－１０秒，同３０年后粒子表所列结果Ｋ－０寿命０．８９２×１０－１０秒，Λ°寿命２．６３×１０－１０秒相当。可见他们当时的工作水平。
１９５６年回国以后，为了较全面、完整地研究高能宇宙线粒子引起的高能核作用，张文裕提议在云南高山站增建一台大云室组，他利用从国外带回建造云室用的高级平面玻璃和一些实验工具，建成包括三个云室的一个大云室组，中间一个有磁场。它是当时国际上规模最大的云室组。大云室组建成后，发现了一个质量可能１０倍于质子质量的重粒子，并在此项工作中培养了一批宇宙线研究人才。
１９６１年在杜布纳联合核子所工作期间，他领导一个联合研究组。全组２０多人，只有四五名中国人。他们研究高能中子在丙烷泡室中产生的各种基本粒子的产生截面、衰变形式和寿命，以及与其他粒子的相互作用等。他把当时已知的重子共振态归纳成核子和超子的激发态，提出了一个重子能级跃迁图，并根据这个想法对Λ°超子和核子散射过程进行了研究。当时这方面的数据很少，高动量方面的数据还没有。他们从１００多万张丙烷泡室的照片中筛选出十几个Λ°和质子的弹性散射事例，给出了在平均动量２．７ＧｅＶ／ｃ下，Λ°（ｐ）弹性散射的总截面和角分布，这在当时是很不容易的。至于其他学者从加速器引出较强的次级Λ°束流来做散射实验，已是７０年代的事。
发现μ介原子，拓宽物质结构的研究领域
张文裕最主要的学术成就是μ介原子的发现。μ子是１９３６年被发现的，当时人们对它的性质还很不清楚，一直以为它是强作用粒子，被核吸收以后会产生核反应，放出能量。因此，研究μ子被核吸收之后所出现的现象是当时粒子物理学家所关注的问题。
张文裕利用多层薄板云雾室系统研究宇宙线中μ子与物质的相互作用。他观察到，与人们的预料相反，μ子被核吸收之后，没有观察到放出α粒子或质子，也就是说没有引起核反应。由此判断：μ子和原子核没有强作用。但这究竟是一种什么现象？μ子被核吸收以后，它的１００Ｍ发ｅＶ的静止质量到哪里去了？带负电荷的μ子会不会形成围绕原子核运动的玻尔轨道？他带着这些问题仔细察看从云雾室中拍下的照片。分析了１９４８年底—１９４９年初经２６１０小时拍摄的云室照片后，得到７张预示有新现象的照片。这些照片显示：μ子停止在薄板上，当它停止时，发射出一个低能电子，或者一个低能电子对，它们的方向指向μ子停止的地方，能量只有５ＭｅＶ左右。经过仔细研究，张文裕发现，当带负电荷的μ子通过云室的金属片逐渐慢化后，其运动速度接近热运动的速度，在强大的核的正电荷的吸引下，μ子会被核抓住，代替原来围绕核运动的一个电子，形成μ介原子，或称μ子原子。
为了确认这种新现象，张文裕继续从事μ子停止于金属片中的实验研究。到１９５４年他已找到２１张指向μ子的电子和电子对的照片。当时的理论物理学家Ｊ．Ａ．惠勒（Ｗｈｅｅｌｅｒ）用量子力学对μ子进行了计算，计算结果与张文裕的实验结果相符。同时，柯星斯（Ｃｏｓｙｎｓ）于１９４９年，富雷（Ｆｒｙ）于１９５０年利用核乳胶，Ｌ．Ｊ．雷瓦特（Ｒａｉｎｗａｔｅｒ）于１９５３年利用加速器，都观察到同样的结果。μ介原子这一新物质形态终于为人们所普遍接受。
μ介原子的发现开创了研究物质结构的一个新领域，即奇特原子物理学，可以用μ介原子产生的辐射来研究核的结构。由于μ子的质量比电子大２００倍，μ子的某一轨道半径只应为电子相应轨道的１／２００，即μ子比电子离核更近，因而用μ子作探针来观察核结构要准确得多。１９７５年吴健雄和Ｖ．Ｗ．休斯（Ｈｕｇｈｅｓ）在他们的专著《μ子物理》（Ｍｕｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ）中对此作了很好的总结。
尽心竭力，为发展我国高能物理事业奠定基础
张文裕从长期研究工作实践中深切体会到：“定量研究是物理学发展的关键；新现象的发现只不过是问题的开始，规律性的关系是从定量研究中产生的。”（引自张文裕为章乃森《粒子物理学》所写序言）宇宙线研究由于它的粒子流太弱，不易测量，故大都是定性、探索性的工作，定量工作用加速器来做更为有利。要发展我国的高能物理事业必须建设我国自己的实验基地，建造高能加速器。中苏关系破裂后，这个愿望更加强烈。１９７２年，以张文裕为首的１８位科学家联名给周恩来总理写了一封信，要求建造一台高能加速器，以开展高能物理实验研究。周恩来总理一直很重视高能物理研究工作的发展，多次关心询问这方面的情况，还曾到苏联杜布纳联合核子研究所，探望在那里工作的我国科学工作者，并和大家商讨如何发展我国的高能物理研究。信送上去不到两个星期，就得到了周恩来总理的批示。批示指出：“……这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究和科学实验结合起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究，应该成为科学院要抓的主要项目之一。……”周恩来总理为此批准成立中国科学院高能物理研究所，任命张文裕为第一任所长。
１９７３年以后，张文裕不遗余力，为发展我国高能物理事业付出了巨大精力。他多次带领代表团出国考察，调查、了解国际高能物理发展情况，打通国际合作渠道，派遣大批研究人员出国学习，掌握先进技术。
１９７７年国家批准建造一台５００亿电子伏的质子环形加速器，原定１０年建成，定名为“八七工程”。为此，选定在昌平县十三陵附近建设高能物理实验中心，并以玉泉路为预制研究基地。１９８２年国民经济调整，“八七工程”下马。为了保证高能物理研究不断线，中央又批准建造一台２×２２亿电子伏的正负电子对撞机，定名为“北京正负电子对撞机工程”。
北京正负电子对撞机已于１９８８年实现对撞，１９８９年建成。它的建成标志着建设我国自己的高能物理实验基地的梦想终于成为现实。这里凝结着张文裕和一切为之奋斗的创业者的努力，灌注了老一辈科学家的心血。
精益求精，发展实验技术
张文裕一贯主张自然科学发展的基础是
抗战期间在昆明极其困难的条件下，他自己动手吹玻璃，做出几根盖革计数管，又在农村找了个仓库作为实验室开展宇宙线研究，测量宇宙线强度与天顶角的关系。还曾努力争取建造一台静电加速器，以便进行核物理研究，终因无法实现而作罢。
１９４３年在美国普林斯顿期间，张文裕在建造α粒子谱仪的过程中，根据法国科学家罗森布鲁姆的想法研制出了最早的火花室作为α粒子谱仪的探测器，并提出粒子探测的“精确定位”概念，这是大型多丝室的先驱。继而用这台高分辨率的谱仪测了钋、镭等元素的α谱线，指出有α精细谱，这些低能的α谱线的能量只是主要α谱线的万分之一，甚至更低，用过去测量射程来定α粒子能量的办法是测不出来的。
１９４６年，他承担美国军方和原子能委员会的研究课题，研究“介子武器”之谜。当时传说苏联利用磁透镜聚集宇宙线介子的强相互作用力而产生巨大的爆炸力。他设计建造了一套自动控制、选择和记录宇宙线稀有事例的云室，利用这套云室研究宇宙线中μ子与物质的相互作用。实验证明，μ子被核吸收之后，没有放出α粒子，也就是说，不存在引起爆炸的“星裂”径迹，从而证明μ子是非强相互作用粒子，否定了关于介子武器的谣传。在进一步的研究中，他发现了μ介原子，后者在国际上被称作“张辐射”。
１９５０—１９５６年张文裕转到美国普度大学工作。这段时间他系统地研究了海平面的大气贯穿簇射，并对Λ°奇异粒子作了系统全面的研究。他们当时对θ°（即短寿命中性Ｋ介子，Ｋ０ｓ和Λ°的测量结果，θ°寿命０．８０×１０－１０秒，Λ°寿命２．８×１０－１０秒，同３０年后粒子表所列结果Ｋ－０寿命０．８９２×１０－１０秒，Λ°寿命２．６３×１０－１０秒相当。可见他们当时的工作水平。
１９５６年回国以后，为了较全面、完整地研究高能宇宙线粒子引起的高能核作用，张文裕提议在云南高山站增建一台大云室组，他利用从国外带回建造云室用的高级平面玻璃和一些实验工具，建成包括三个云室的一个大云室组，中间一个有磁场。它是当时国际上规模最大的云室组。大云室组建成后，发现了一个质量可能１０倍于质子质量的重粒子，并在此项工作中培养了一批宇宙线研究人才。
１９６１年在杜布纳联合核子所工作期间，他领导一个联合研究组。全组２０多人，只有四五名中国人。他们研究高能中子在丙烷泡室中产生的各种基本粒子的产生截面、衰变形式和寿命，以及与其他粒子的相互作用等。他把当时已知的重子共振态归纳成核子和超子的激发态，提出了一个重子能级跃迁图，并根据这个想法对Λ°超子和核子散射过程进行了研究。当时这方面的数据很少，高动量方面的数据还没有。他们从１００多万张丙烷泡室的照片中筛选出十几个Λ°和质子的弹性散射事例，给出了在平均动量２．７ＧｅＶ／ｃ下，Λ°（ｐ）弹性散射的总截面和角分布，这在当时是很不容易的。至于其他学者从加速器引出较强的次级Λ°束流来做散射实验，已是７０年代的事。
发现μ介原子，拓宽物质结构的研究领域
张文裕最主要的学术成就是μ介原子的发现。μ子是１９３６年被发现的，当时人们对它的性质还很不清楚，一直以为它是强作用粒子，被核吸收以后会产生核反应，放出能量。因此，研究μ子被核吸收之后所出现的现象是当时粒子物理学家所关注的问题。
张文裕利用多层薄板云雾室系统研究宇宙线中μ子与物质的相互作用。他观察到，与人们的预料相反，μ子被核吸收之后，没有观察到放出α粒子或质子，也就是说没有引起核反应。由此判断：μ子和原子核没有强作用。但这究竟是一种什么现象？μ子被核吸收以后，它的１００Ｍ发ｅＶ的静止质量到哪里去了？带负电荷的μ子会不会形成围绕原子核运动的玻尔轨道？他带着这些问题仔细察看从云雾室中拍下的照片。分析了１９４８年底—１９４９年初经２６１０小时拍摄的云室照片后，得到７张预示有新现象的照片。这些照片显示：μ子停止在薄板上，当它停止时，发射出一个低能电子，或者一个低能电子对，它们的方向指向μ子停止的地方，能量只有５ＭｅＶ左右。经过仔细研究，张文裕发现，当带负电荷的μ子通过云室的金属片逐渐慢化后，其运动速度接近热运动的速度，在强大的核的正电荷的吸引下，μ子会被核抓住，代替原来围绕核运动的一个电子，形成μ介原子，或称μ子原子。
为了确认这种新现象，张文裕继续从事μ子停止于金属片中的实验研究。到１９５４年他已找到２１张指向μ子的电子和电子对的照片。当时的理论物理学家Ｊ．Ａ．惠勒（Ｗｈｅｅｌｅｒ）用量子力学对μ子进行了计算，计算结果与张文裕的实验结果相符。同时，柯星斯（Ｃｏｓｙｎｓ）于１９４９年，富雷（Ｆｒｙ）于１９５０年利用核乳胶，Ｌ．Ｊ．雷瓦特（Ｒａｉｎｗａｔｅｒ）于１９５３年利用加速器，都观察到同样的结果。μ介原子这一新物质形态终于为人们所普遍接受。
μ介原子的发现开创了研究物质结构的一个新领域，即奇特原子物理学，可以用μ介原子产生的辐射来研究核的结构。由于μ子的质量比电子大２００倍，μ子的某一轨道半径只应为电子相应轨道的１／２００，即μ子比电子离核更近，因而用μ子作探针来观察核结构要准确得多。１９７５年吴健雄和Ｖ．Ｗ．休斯（Ｈｕｇｈｅｓ）在他们的专著《μ子物理》（Ｍｕｏｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ）中对此作了很好的总结。
尽心竭力，为发展我国高能物理事业奠定基础
张文裕从长期研究工作实践中深切体会到：“定量研究是物理学发展的关键；新现象的发现只不过是问题的开始，规律性的关系是从定量研究中产生的。”（引自张文裕为章乃森《粒子物理学》所写序言）宇宙线研究由于它的粒子流太弱，不易测量，故大都是定性、探索性的工作，定量工作用加速器来做更为有利。要发展我国的高能物理事业必须建设我国自己的实验基地，建造高能加速器。中苏关系破裂后，这个愿望更加强烈。１９７２年，以张文裕为首的１８位科学家联名给周恩来总理写了一封信，要求建造一台高能加速器，以开展高能物理实验研究。周恩来总理一直很重视高能物理研究工作的发展，多次关心询问这方面的情况，还曾到苏联杜布纳联合核子研究所，探望在那里工作的我国科学工作者，并和大家商讨如何发展我国的高能物理研究。信送上去不到两个星期，就得到了周恩来总理的批示。批示指出：“……这件事不能再延迟了。科学院必须把基础科学和理论研究抓起来，同时又要把理论研究和科学实验结合起来。高能物理研究和高能加速器的预制研究，应该成为科学院要抓的主要项目之一。……”周恩来总理为此批准成立中国科学院高能物理研究所，任命张文裕为第一任所长。
１９７３年以后，张文裕不遗余力，为发展我国高能物理事业付出了巨大精力。他多次带领代表团出国考察，调查、了解国际高能物理发展情况，打通国际合作渠道，派遣大批研究人员出国学习，掌握先进技术。
１９７７年国家批准建造一台５００亿电子伏的质子环形加速器，原定１０年建成，定名为“八七工程”。为此，选定在昌平县十三陵附近建设高能物理实验中心，并以玉泉路为预制研究基地。１９８２年国民经济调整，“八七工程”下马。为了保证高能物理研究不断线，中央又批准建造一台２×２２亿电子伏的正负电子对撞机，定名为“北京正负电子对撞机工程”。
北京正负电子对撞机已于１９８８年实现对撞，１９８９年建成。它的建成标志着建设我国自己的高能物理实验基地的梦想终于成为现实。这里凝结着张文裕和一切为之奋斗的创业者的努力，灌注了老一辈科学家的心血。
精益求精，发展实验技术
张文裕一贯主张自然科学发展的基础是
