Il s'agit d'un tube en verre, de forme conique, à l'intérieur duquel on a fixé une cathode métallique circulaire, une anode et un obstacle en forme de croix de Malte. Un vide, très poussé (de l'ordre du millième de millimètre de mercure) a été réalisé à l'intérieur de ce tube. On relie la cathode à la borne (-) et l'anode à la borne (+) d'une machine électrostatique. On observe une belle fluorescence verte sur la paroi opposée à la cathode. Les rayons qu'on nomme cathodiques (faisceau d'électrons émis par la cathode) sont arrêtés par la croix de Malte et on observe l'ombre de cette croix qui se détache sur la face illuminée (fluorescence du verre provoquée par les électrons).