20世纪50年代，他参加我国第一、二台带电粒子加速器（能量为700千电子伏和2.5兆电子伏的静电加速器）的研制，并负责其运行和改进，获得一批重要成果。后率先研制和发展了多种粒子探测器，开展我国第一批核物理实验，做出了具有国际水平的物理工作。20世纪70年代，他与萧健主持开展多丝正比室、漂移室等高能物理实验常用的粒子探测器的研制，率先在国内实现多丝正比室的计算机在线数据获取。1982年起主持大型高能物理实验粒子探测装置北京谱仪的建造，该装置于1988年建成，获得了陶轻子质量精确测量等一系列具有国际重大影响的成果。曾获国家科技进步奖特等奖等奖项。
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