1929年8月郑衍芬赴[[美国]][[斯坦福大学]]物理系研究院留学，1934年获[[博士 学]] 学 位。他的博士学位论文题目为《厚靶产生的X射线的偏振》。其主要内容发表在1934年8月的《物理评论》上。他采用90°散射法和双金属（Nb和Mo、Rh和Pd、Ta和W）箔滤波器，对钨、铜、铝靶电压在20—100千伏时产生的不同波长的X射线连续谱的偏振度进行了系统的测量和分析，进一步证实了前人关于连续谱偏振度随电压降低而增大和连续谱偏振度随波长减小而增大的关系。