云雾室亦称云室（）是一种初期的核幅射侦测器﹐也是最早的带电粒子径迹侦测器。因发明者为美国化学学家威尔逊，通常称为威尔逊云室。威尔逊（lson，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，使水蒸汽冷凝来产生云雾。当时普遍觉得，要使水蒸汽凝结，每颗雾珠必须有一个尘埃为核心。威尔逊发觉：闷热而无尘的空气膨胀时出现水滴。他觉得这可能是水蒸汽以大气中导电离子为核心而汇聚的结果。
威尔逊云室
1896年他用当时新发觉的X射线照射云室中的二氧化碳，观察到X射线穿过之处空气被电离，带电离子会产生细微的水滴，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拍照设备，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拍照记录了α和β粒子的径迹。
师从知名数学学家卢瑟福的化学学家布莱克特（.S.，1897-1974）将威尔逊云室用于核化学及宇宙射线研究。他从1921年起在剑桥学院卡文迪什实验室工作多年。1924年他用云室相片首次成功地验证了人工轻核转变，即氦-14核打动α粒子变为氧-17。最初的云室不管出现的粒子轨迹是否有意义随时进行记录。
1923年，法国化学学家康普顿借助威尔逊发明的云雾室成功得观察到了光子与电子碰撞。
1925年布莱克特对威尔逊云室作了重要改进，将盖革计数器与云室联合运用，云室的记录改由其上方的盖革计数器测量到粒子而启动，几乎每张得到的相片都包含着引人入胜的事物，为云室在近代化学研究中的应用掀开了崭新的一页。云室实验很快表明，电子携带的能量高达10亿电子伏，比以往所知来自放射性的电子的能量要大1000倍。布莱克特改进威尔逊云室方式及在核化学和宇宙线领域的发觉，使他获得了1948年诺贝尔化学学奖。
1928年之后，这一技术在全世界各有关实验室得到推广，取得了重要的成就。因为威尔逊在云室方面的贡献，他获得了1927年诺贝尔化学学奖。
威尔逊云室中显示的粒子轨迹
威尔逊云室中获得的典型的粒子轨迹
1932年物理学习网，安德森（，1905-1991）与内德梅耶（，1907-1988）将云室置入一个强磁场之中观察宇宙射线。宇宙射线步入云室后会留下轨迹，拍下轨迹的相片，即可拿来进行剖析。安德森当时每隔15秒钟使云室膨胀一次并拍摄相片。通过对1300张粒子轨迹相片的详尽剖析，发觉有一种粒子的轨迹与当时已知的带电粒子的轨迹不一样。按照轨迹偏转的方向，可以判定这些粒子的电荷是正的，又按照轨迹曲率的大小，可推知这些粒子要比质子轻得多，且与电子的质量近乎相等。
安德森后来了解了狄拉克理论后才豁然大悟，她们所发觉的上述粒子正是美国化学学家狄拉克（PaulA.M.Dirac，1902-1984）预言过的“反”粒子。正电子的发觉是化学学发展史上的又一座里程碑。它说明了理论在认识末来世界中所起的巨大作用；更重要的这是人类第一次从实验上发觉了反物质，是人类对物质世界认识的一大飞越，也为化学学家探访新的粒子指明了新的方向。因为安德森的这一重大发觉，他获得了1936年的诺贝尔化学学奖。在安德森发觉正电子后的短短几个月，布莱克特用他拍摄的正负电子成对形成过程的宇宙线径迹相片也有力地否认了正电子的存在。
中国化学学家王淦昌（1907-1998）1930年在美国柏林学院威廉臣子物理研究所读研究生时，了解到玻特（Ｗ.Bothe，1891-1957）用α粒子轰击铍核形成了强贯串幅射，玻特将它解释为γ幅射。王淦昌对此有所怀疑，曾两次向导师迈特纳（L.，1878-1968）建议用云雾室做侦测器重复玻特的实验，可比玻特用计数器的实验更能弄清发觉的贯串幅射的真正性质，但未被迈特纳采纳。
1932年，瑞典化学学家查德威克（,1891-1974）采用电离室、计数器和云雾室实验，否认玻特的贯串幅射不是γ射线，而是一种先前仍未发觉的、与氢核（质子）的质量差不多的、但不带电的中性粒子。这正是1920年卢瑟福推测原子核内可能存在的一种中性的粒子，即中子。中子的发觉物理学习网，除了改变了当时人们的物质结构的概念，同时还为研究和改革原子核提供了一种有力的手段，促使了核裂变研究工作的发展和原子能的借助。因为这一重要的发觉，查德威克获得了1935年诺贝尔奖数学学奖。
1935年台湾理论家汤川秀树（，1907-1981）预言存在一种质量处于电子与质子之间的粒子。1937年内德梅耶和安德森在宇宙射线云室实验中检验出一种粒子的质量约为200个电子的质量。化学学家普遍觉得，这些粒子就是汤川秀树预言过的那个粒子，起名介子。实际上核力理论所须要的粒子是直至数年之后才发觉的π介子。当时云室发觉的这些粒子被重新命名为μ介子，后简称为μ子，如今μ子已不再迁往介泛型。
云室技术曾有过多方面的应用，在侦测器历史上有过它的辉煌，20世纪30年代早期是使用云室的全盛时期，不少学者创造性地借助云室取得了许多重要成果。直至发明了更灵敏的径迹侦测器后，云室技术依然时常使用。
中国化学学家霍秉权（1903-1988）1931年步入剑桥学院研究院，他被导师威尔逊发明的“威尔逊云室”所深深吸引。但霍秉权发觉这个享誉世界的“云室”并不健全，上下跳动的滚筒不容易把握，影响了“云室”的功效。他多次进行实验，最后用橡皮膜替代原先的铜活塞用橡皮膜替代原先的活塞，密封性好，膨胀速率快，并减小了畸变现象，大大提升了云室的功效，威尔逊亲自著文在澳洲皇家学会介绍这一成就。
1935年2月，霍秉权应复旦学院化学系院长赵忠尧之邀到复旦学院任教，在教课的同时旨在于科学研究。他自制成小“云室”，并在此基础上弄成了“双云室”用以观察宇宙射线。这些“双云室”观察宇宙射线径迹清晰，性能良好，这一创造得到国际知名化学学家玻尔和威尔逊的充分肯定。受战争影响，他随校迁到石家庄后依然旨在于制做“大云室”，研究宇宙射线。
中国化学学家张文裕（1910-1992）1946年在法国设计建造了一个手动控制、选择和记录宇宙线稀有例子的云室，研究宇宙线中μ子与物质的互相作用。实验证明，μ子被核吸收以后，没有放出α粒子，也就是说，不存在导致爆燃的“星裂”径迹，因而证明μ子是非强互相作用粒子，否定了关于介子装备的谣传。在进一步的研究中，他发觉了μ介原子，前者在国际上被叫做“张幅射”。
1956年张文裕归国后，提议在四川高山站增建一个大云室组研究高能宇宙线粒子造成的高能核作用。他借助从美国带回的建造云室用的中级平面玻璃和一些实验工具，建成了包括三个云室的大云室组，中间一个加有磁场，成为当时国际上规模最大的云室组。大云室组发觉了一个质量可能10倍于质子质量的重粒子，并在此项工作中为国家培养了一批宇宙线研究人才。
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