1922年，美國科學(xué)家密立根（Robert Andrews Millikan，1868-1953）（左圖）和玻恩（I.S.Bowen）將這些實(shí)驗(yàn)?zāi)玫?5000英尺的高空去做，為了解決這種輻射的來源，他們先是在高山頂上測量，后來又把裝有驗(yàn)電器和電離器的不載人的氣球升到高空來測量大氣的電離作用。

1925年夏，密立根和助手們在加利福尼亞州群山中的Muir湖和Arrowhead湖的深處做實(shí)驗(yàn)，試圖通過測量電離度與湖深的變化關(guān)系來確定宇宙射線的來源，之所以選擇這兩個(gè)湖，是因?yàn)樗鼈兌际怯裳┧鳛樗?，可以避免放射性污染；而且，這兩個(gè)湖相距較遠(yuǎn)，高度相差6.675英尺，這樣可以避免相互干擾和便于比較。

1925年11月9日，國家科學(xué)院在威斯康星州的Madison召開會議，密立根報(bào)告了測量的結(jié)果，他的結(jié)果表明，這些射線不是起源于地球或低層大氣，而是從宇宙射來的，密立根同意當(dāng)時(shí)大多數(shù)人的觀點(diǎn)，認(rèn)為宇宙射線是一種高頻電磁輻射，其頻率遠(yuǎn)高于X射線，是后者平均頻率的1000倍。他認(rèn)為，這種射線的穿透力既然比最硬的γ射線還強(qiáng)許多，當(dāng)然不會由帶電粒子組成。如果假定宇宙射線真是像陰極射線那樣的帶電粒子流，那它能穿透相當(dāng)于6英尺厚度鉛塊的穿透力，將使這些粒子具有當(dāng)時(shí)難以想像的高能量。如果假定宇宙射線由光子（即電磁輻射的量子）組成，那么宇宙射線輻射到地球時(shí)，其飛行路線將不受地磁的影響；相反，如果宇宙射線是由帶電粒子組成，則它將肯定受到地磁場的影響，飛到高緯度地區(qū)的宇宙射線帶電粒子將多于低緯度的地區(qū)，即有“緯度效應(yīng)”(latitude effect)，而密立根的測量結(jié)果表明，宇宙射線來自四面八方，不受太陽和銀河系的影響，也不受大氣層或地磁緯度的影響。

1927年，斯科別利茲（Dimitr Skobelzyn）利用云霧室攝得宇宙射線痕跡的照片，根據(jù)徑跡在云霧室里的微小偏轉(zhuǎn)，第一次確認(rèn)了宇宙線粒子徑跡（右圖）。

1927-1929年，荷蘭物理學(xué)家克萊(J.Clay,1882-1955)在從荷蘭到印度尼西亞爪哇島的旅行中，發(fā)現(xiàn)了緯度效應(yīng)的蹤跡——靠近赤道處宇宙射線強(qiáng)度比較低。

博思（Walther Bothe，1891-1957）（左圖）提出的符合計(jì)數(shù)法是在蓋革計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，他所做的革新是利用兩個(gè)計(jì)數(shù)管，使得只有電離碰撞在兩個(gè)計(jì)數(shù)管中同時(shí)發(fā)生時(shí)，這兩個(gè)計(jì)數(shù)管才會計(jì)數(shù)。他利用符合法來判斷能量和動量守恒定律對光子和電子的每一次碰撞是否都有效，或者說這些定律是否是作為一種統(tǒng)計(jì)平均才成立。為了利用計(jì)數(shù)器研究被散射的α粒子和反沖電子之間是否符合，他與蓋革考察了單個(gè)的康普頓散射，得到的結(jié)論是：能量和動量守恒定律對光子和電子之間的每一次碰撞都是有效的。從此，符合法在宇宙線的研究中得到了廣泛應(yīng)用。1930年前后，宇宙線領(lǐng)域里的一些重要發(fā)現(xiàn)幾乎都和符合法分不開。符合法的發(fā)明也為核物理、α射線和超聲波等方面的研究提供了有效工具。博思與玻恩共同分享了1954年度諾貝爾物理學(xué)獎。