Il compendio è costituito da tre tubi in vetro di varia foggia e dimensione fissati su un pannello in legno di forma rettangolare posizionato verticalmente su una base anch'essa rettangolare e in legno, a formare una "T" rovesciata. All'interno dei tubi è ricavato il vuoto mentre alle estremità sono presenti i contatti elettrici degli elettrodi occorrenti alla generazione, all'interno del tubo, di un campo elettrico e di un fascio di ioni positivi accelerati. Questo fascio, attraverso uno spettroscopio, mostra l'effetto noto come Stark-Lo Surdo.

Questo compendio è uno dei tre noti, fatti realizzare dal CNR in occasione dell'Esposizione Universale di Chicago del 1933, "A Century of Progress", che intendeva celebrare il progresso scientifico e tecnologico.
Il fisico siciliano Antonino Lo Surdo, che si interessò anche di geofisica e sismologia, si cimentò nello studio dei problemi di spettroscopia negli anni 1913 e 1914, su suggerimento di Antonio Garbasso. Fu il primo a notare l'effetto del campo elettrico sulle righe spettrali, il cosiddetto "effetto Stark - Lo Surdo": analizzando con uno spettroscopio alcune righe dell'idrogeno, prodotte vicino al catodo in tubi a vuoto molto sottili, da lui costruiti, si accorse che esse risultavano scomposte in più componenti simmetriche rispetto alla riga originale. Le sue osservazioni vennero spiegate pochi mesi dopo da Johannes Stark. Nel suo esperimento, Stark utilizzò un particolare tipo di tubi a vuoto a cui era possibile applicare campi elettrici molto intensi. Scoprì che tali campi provocavano la scomposizione di alcune righe dell'idrogeno, quelle già studiate dal Lo Surdo. La differenza tra i due esperimenti risiede nella generazione dei forti campi in quanto Stark era riuscito ad applicarli attraverso sofisticati accorgimenti, mentre nell'esperimento di Lo Surdo venivano prodotti direttamente nei tubi a vuoto progettati dal fisico, grazie alla loro particolare geometria. Tubi che vennero utilizzati dallo stesso Stark nel 1918 per studiare l'azione del campo elettrico sulle righe spettrali dell'elio ionizzato; nello stesso anno l'uso di questo tipo di tubi portò T. Takamine e N. Kokubu alla scoperta dell'"effetto Stark al secondo ordine".