程中发现了μ介原子，从而开创了关于奇异原子领域的深入研究。1950—1956年，张文裕转到美国普度大学工作。1956年张文裕夫妇克服重重困难，终于带着6岁的儿子回到了中国，任中国科学院物理研究所（1958年改称中国科学院原子能研究所）、原子能研究所研究员，宇宙线研究室主任。1957年，选为中国科学院数理化学部委员。1961年，任苏联杜布纳联合核子研究所研究员，中国组组长。1964年，任中国科学院原子能研究所副所长，兼宇宙线研究室主任。1973年，任中国科学院高能物理研究所所长。1978年，兼任中国科