英国物理学家威尔逊(Charles Thomson Rees Wilson, 1869-1959)经过研究，他于1894年发明了一个叫“云雾室”(Cloud Chamber, Wilson Chamber)的装置，它里面充满了干净空气和酒精（或乙醚）的饱和汽。如果闯进去一个肉眼看不见的带电微粒，它就成了“云雾”凝结的核心，形成雾点，这些雾点便显示出微粒运动的“足迹”。因此，科学家可以通过“云雾室”，来观察肉眼看不见的基本粒子（电子质子等）的运动和变化情况。同时，还发现了不少新的基本粒子。威尔逊云雾室，为研究微观世界作出了卓越贡献。1927年，他因此荣获了诺贝尔物理学奖金。
云雾室也称云室（cloud chamber）是一种早期的核辐射探测器﹐也是最早的带电粒子径迹探测器。因发明者为英国物理学家威尔逊，一般称为威尔逊云室。威尔逊（Charles Thomson Rees Wilson，1869-1959），1894年起研究云雾中的光学现象。1895年，他设计了一套设备，使水蒸气冷凝来形成云雾。当时普遍认为，要使水蒸气凝结，每颗雾珠必须有一个尘埃为核心。威尔逊发现：潮湿而无尘的空气膨胀时出现水滴。他认为这可能是水蒸气以大气中导电离子为核心而凝聚的结果。
1895年，威尔逊在卡文迪什实验室时便开始了他对云的形成的研究。他让水蒸气在他设计好的玻璃容器中膨胀，发现达到饱和状态的水蒸气遇到游离的灰尘或者带电离子核，便会凝结成小水珠，这就是云雾形成的原因。据此，他经过反复实验，于1911年发明了著名的威尔逊云雾室。这种云雾室，利用蒸气绝热膨胀，温度降低，达到饱和状态，当带电粒子通过时，蒸气沿粒子轨道发生凝结，从而显示粒子径迹。利用其电离密度还可以测量粒子的能量和速度。
1896年他用当时新发现的X射线照射云室中的气体，观察到X射线穿过之处空气被电离，带电离子会形成细微的水滴，显示出X射线的运动轨迹，威尔逊为云室增设了拍摄带电粒子径迹的照相设备，使它成为研究射线的重要仪器。1911年他首先用云室观察到并照相记录了α和β粒子的径迹。
威尔逊云雾室是历史上最早建造的粒子径迹探测器，它对粒子物理学的发展起过重大作用，正电子、μ子、K0介子和Ξ­超子等都是通过拍摄它们在云雾室中的径迹而发现的。
