与皇家化学学院，致力于光谱学研究。威廉·克鲁克斯于1859年创办并主编《化学新闻》。1863年当选英国皇家学会院士，1913年至1915年间担任皇家学会会长。是铊元素的发现和命名者，以及真空管研究先驱。其1874年研制的阴极射线管（），为1895年X射线的发现和1897年电子的发现提供了基本实验条件。他同时也发明等实验仪器和防护游离辐射的特种玻璃，研究稀土元素及其光谱、空气中固氮等问题，并以此在1873年发明了辐射计（克鲁克斯辐射计）。在晚年，他对心灵论感兴趣，成为会长。
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