张文裕先生是我国著名核物理学家，我国宇宙线和高能实验物理的奠基人之一，是高能物理所第一任所长，中国高能物理学会第一任理事长，现在是高能所的名誉所长，高能物理学会的名誉理事长。
张先生从研究生学习期间就开始进行核物理研究。1935年到1938年在英国剑桥大学Cavendish实验室读博士期间从事核反应研究。那时，人工放射性才发现了一年多一点，复合核理论刚刚提出，高压倍加器才发明了4年。他先用天然α放射源发出的α粒子作为轰击粒子，以测量反应产生的放射性的手段来研究核反应，后来又用高压倍加器加速质子和氘核来进行核反应。特别要提的是他用质子或氘核打轻元素产生γ射线和快中子，头一次发现(γ,n)和(n,2n)反应，并且发现16O(n,p) 16N。这个数据在后来设计、建造反应堆及其运行时，是大家所关注的；因为堆中冷却水或重水或气冷的16O变为16N，它放出6MeVγ射线[16N  16O+γ(6MeV)]可能会引起辐射损伤[Radiation damage]。
1938 年底抱着回国参加抗日救亡的强烈愿望，张先生回到祖国。抗日战争期间，于国内及其困难的条件下，在昆明西南联大他自己动手吹玻璃，做出四根Geiger计数管，搞个回路符合线路，在乡下找了个仓库，开展宇宙线研究，测量了宇宙线强度随天顶角和方位角的变化。
1943年张文裕先生再次出国，到美国Princeton大学Palmer实验室做研究，从1943到1950共7年。在这期间做了两方面的工作：一是α粒子能谱研究；另一是用云室做宇宙线研究，在研究放射性元素的α能谱时，他利用了Princeton大学的回旋加速器的磁铁（其它零件已拆去作国防研究用了）建造了一台高分辨率的α粒子谱仪，作为谱仪的探测器制成了最早的火花室，测了钋、镭等元素的α谱线，指出有α精细谱。这些低能的α谱线只是主要α谱线强度的10—4-10—5。过去用射程测量来定α粒子的能量的办法是测不出来的。后来，到了50年代在Berkely的美国加州大学Perlman等人，系统地研究了超铀元素的α精细谱，写了总结登在1954年的《核科学评论年鉴》上[Ann.Rev Nucl.sci]。
在用云室进行宇宙线研究时，张先生主持建造了一套自动控制、选择和记录的云室系统，做了μ子被物质吸收的研究，进一步确定了μ子和原子核没有强相互作用，并在μ—吸收中看到有1—5MeV硬Ｘ射线（当时叫软γ射线），称之为“张氏辐射”，这种辐射后来被认识到是μ原子放出的硬Ｘ射线（μ原子是原子的电子被μ—替代形成的原子）。这就开创了关于μ原子的深入研究，张先生做这方面的研究做了20年。在1975年吴健雄和Haghes合编的《μ子物理（muon physics）》第三章中做了很好的总结。此外，由于μ子比电子重200倍的样子，所以μ子可以把氘核和氚核捆得更紧，形成μ分子，从而促使氘氚更容易发生聚变反应，这就是所谓的μ子催化核聚变，是开发核能方面探索的途经之一。
1950年到1956年张先生转到美国Purdue大学工作，在这段期间，他系统地研究了海平面的大气贯穿簇射，并对V0奇异粒子做了系统全面的研究。在论文集中选了五篇关于V0粒子的文章。只要引他们对θ0（即短寿命中性K介子，KS ）和∧0的寿命测量的结果：θ0寿命0.80×10-10 秒，∧0的寿命2.8×10-10 秒；同30年后粒子表所列的结果KS寿命0.892×10-10 秒、∧0的寿命2.63×10-10 秒；比较一下就不难看出当时他们工作的水平。
1956年张文裕先生冲破各种阻碍回国，看到国内科研的规模同出国时的情况大不一样，他充满信心，积极促进云南落雪山宇宙线实验站的扩建，提出建造当时世界上最大的大云室组的建议。他从国外带回来了建造云室用的正面大型高级平面玻璃和一些实验仪器，云南实验站的大型云室组工程，就是在这个基础上开始的。大云室组的建成，做出了有量、有质的物理工作，培养了我国一代宇宙线研究者。
1961年张先生接替王淦昌先生任苏联杜布纳联合核子研究所的中国组组长，并领导一个联合研究组。60年代一开头，世界高能物理界正处在造气泡室来找粒子共振态的高潮，张先生使用王淦昌先生等人研制的丙烷气泡室，在已运行的、当时能量最高的10GeV苏联联合核子所的加速器上，开展了共振态的研究，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和跃迁图，并根据这个想法对∧0超子和核子散射过程进行了研究，当时这方面的数据很少，高动量方面的数据没有。他们组从丙烷泡室片子中筛选出10多个∧0和质子弹性散射事例，给出了在平均动量2.7MeV/c下，∧（P）弹性散射总截面和角分布。这在当时是不容易的（150万片子）。至于能从加速器引出较强的次级∧0束流来做散射实验，那是70年代初的事了。
张文裕先生始终奋斗在核物理研究的前沿，并随着科学的发展进入了高能物理领域。对比在国内外的工作经历，他深感必须建设我国自己的实验基地，60年代中苏关系的破裂更加坚定了这个信念。他为在国内建设高能物理实验基地不遗余力地积极奔走，成立高能物理研究所，最终导致北京正负电子对撞机的建成。
从这本论文选集里，我们不只看到了张文裕先生在科研方面的成就，也看到了一位老一辈实验物理学家不论处在什么条件下，永远跟踪着亚原子物理的发展，在前沿领域努力工作，孜孜求索，有所发现，这样一个高尚的品格，我们祝他健康长寿和幸福。
（1990年1月） |
