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(huì)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(huì)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(huì)計(jì)數(shù)。他利用符合法來判斷能量和動(dòng)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(dòng)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(jiǎng)。