Lofthus leverte sin avhandling for dr. philos. «The molecular spectrum of nitrogen» i desember 1960, og forsvarte den i januar 1962. Det eksperimentelle arbeidet ble primært utført i laboratoriet til den senere nobelprisvinneren Robert S Mulliken i Chicago. Sammen med Paul H Krupenie ved National Bureau of Standards i Washington la Lofthus ned et stort arbeide i en kritisk gjennomgang av litteraturen om nitrogenmolekylets spektroskopi. Dette resulterte i januar 1977 i en oversiktsartikkel «The Spectrum of Molecular Nitrogen» på nesten 200 sider i , som per 2024 er referert nesten 2000 ganger.