er, Goudsmit'in "atom yapısı" kursuna katıldı. Goudsmit ile beraber 1930'da doktora tezi olarak sunacağı "Atomik Düzeyde Aşırı İnce Yapının Zeeman Efekti" hakkında araştırmalar yaptı.

30 Mayıs 1930'da, Bacher Jean Dow ile evlendi ve annesi onlara Ford model bir araba ve tatillerde kullanabilcekleri göl kenarında bir ev verdi. Bu evde Paul Ehrenfest ve Enrico Fermi gibi misafirleri konuk ettiler. 1931'de Ulusal Araştırma Konseyi Vakfı ile beraber Bacher, Ira Bowen'in de ders verdiği Caltech'de bir yılını geçirdi. Orada Robert Oppenheimer'ın derslerine katıldı fakat zamanının çoğunu daha iyi bir kütüphaneye sahip olduğu düşüncesiyle Mt. Wilson Gözlem Evi'nde geçirdi. Bacher, enerji, bağlanma sabiti, parite ve bilinen tüm atomların ve iyonların elektron dizilimi hakkında bir çalışma yapmaya karar verdi ve Ann Arbor'da Goudsmit ile çalışmaya başladı. Sonuç aynı zamanda Randall'a da ithaf edilen bir kitap haline getirildi : "Optik Spektrum Analizlerinden Türetilmiş Atom Enerji Seviyeleri" (1932).

Ulusal Araştırma Konseyi Vakfı'nın ikinci yılında, Bacher daha önce Harvard'da ders aldığı ve MIT'de çalışan John C. Slater ile çalışabilmek için taşındı. Slater Bacher'e John Chadwick'in yeni nötron buluşu hakkında bir seminer düzenlemesini söyledi. Bacher Chadwick'in kağıtlarını okuduğunda, nötronun spininin 1/2 olması durumunda, o tarihlerdeki teorideki yanlışlıkların giderilmiş olacağını fark etti ve yeniden gözden geçirilmesi için bir mektup yazdı ve bilim adamı Edward Condon'ı ziyaret etti.

Daha sonra Bacher Michigan Üniversitesi'ne geri döndü. Büyük Buhran döneminden dolayı işbulmak çok zordu ve 1934'te Columbia Üniversitesi'nde bir işe kabul edildi. Orada Isidor Isiac Rabi, Jerrold Zacharis, Jerome Kellogg ve Sid Millman gibi isimlerle çalıştı. Bununla birlikte New York'ta onun maaşıyla yaşamak zordu ve karısı Jean de ilk çocukları Martha'ya hamileydi. Martha Aralık 1935 de ve ikinci çocukları Andrew ise 1938'de doğdu. Bu nedenle Bacher, Hans Bethe'den gelen Ithaca, New York'daki Cornell Üniversitesi'nde beraber çalışma teklifini kabul etti. Cornell'da Hans ile beraber kitabı "Nuclear Physics. A: Stationary States of Nuclei" (1936) üzerinde çalışmalara başladı.Bu kitap "Bethe'nin İncili" olarak bilinecek olan 3 kitabın ilkiydi.

Aralık 1940'ta Bacher MIT'deki Radyasyon Laboratuvarı'na katıldı, ama araştırmalarını tamamlamamıştı bu yüzden müdürü Lee Alvin Dubridge ile bir anlaşmaya vardı ve üç haftada dört gün olmak üzere Cornell'da araştırmalarına tamamlanana kadar devam etti. Nükleer reaktör kurma girişiminde bulunan Enrico Fermi'nin ilgilendiği konu olan 8kadmiyum nötronları tesir kesidi'ni araştırıyordu ama Enrico'nun rakamları Bacher'inkilerle uyuşmuyordu. Bacher sonuçları tekrar kontrol etti ve doğruluğundan emin olduğunda, Fermi Bacher'ı araştırmaları yayınlaması için teşvik etti. Bacher Physical Review'a gözden geçirmeleri için ve aynı zamanda savaş bitene kadar yayınlanmama yönergeleri de içeren bir mektup yazdı.Rapor 1946'ya kadar yayınlanmadı.

Laboratuvar DuBridge tarafından 2 gruba ayrılmıştı; biri gelen radar sinyalleri diğeri ise giden radar sinyalleri için. Bacher gelen sinyaller grubunda görevlendirildi. Burada değerli tecrubeler edindi ve şunları söyledi:
"|Bir hedeften yansıyan sinyaller arasındaki nihai ayrımın, katot ışın tüpünde yapılmasına karar kıldık. Tüpleri geliştirmek ve üretimde beraber çalışmak için de GE ve RCA ile anlaşma yapmak zorundaydık. Sözleşme denetimlerini GE ve RCA'yı ziyaret ederek bizzat kendim yaptım ve sonunda Cambridge'deki Rad Lab'de birlikte bir toplantı düzenledik."

1942'de Bacher ve Radyasyon Laboratuvarı'nın asistan şefi olan Rabi, Oppenheimer tarafından Los Alamos, New Mexico'da bulunana laboratuvardaki Manhattan Projesi'ne seçildiler.

Oppenheimer'ı, bilimsel çabanın bir sivil mesele olmasından dolayı, askeri laboratuvar işinin yürümeyeceğine ikna ettiler. Plan yenilendi ve yeni laboratuvar Kaliforniya Üniversitesi tarafından yürütülen bir sivil laboratuvar haline getirildi.

Bacher projenin başarısındaki ilk katkısının bu olduğunu anladı. Nisan 1943'te, Los Alamos'da Oppenheimer ile tanıştı ama proje için ona ihtiyaç duyulduğuna ikna olmamıştı ve Oppenheimer Bacher'a şunları yazdı:
"Bu projede yer almanı ne kadar çok istediğimi biliyorsun. Sanırım idari tecrubelerini ve belirgin idari bilgini ne kadar takdir ettiğimin tam olarak farkına varamadın ya da bu projedeki ihtiyaçlarımızın ne kadar farkında olduğuma. Muhtemelen nötron fiziği alanında ne kadar çok çalışma gösterdiğini ve geçen sene MIT'teki gelişmeler hakkında ne kadar bilgi sahibi olduğunu yeterince değerlendirmiyorsun. Bu üç nitelik seni benim gözümde eşsiz kılıyor. Ek olarak, istikrar ve kararlarına olan güvenimi yazılı olarak ifade etmek istiyorum."

Bacher General Leslie R.Groves Jr. tarafından liyakat madalyasıyla ödüllendirildi. Daha sonsa Bacher Los Alamos'daki işi kabul etti ve 1943'te Deneysel Fizik Bölümü'nün başına gelmek için oraya taşındı. Grup liderleri olan John H. Williams, Robert R. Wilson, John H. Manley, Darol K. Froman, Emilio G. Segrè, Bruno B. Rossi ve Donald W. Kerst ile çalıştı. Oppenheimer ve Bacher projenin gidişatı hakkında günlük bazda tartışmalarda bulundular.

Temmuz 1944'te, iç patlamalı nükleer silah yapımı problemine yoğunlaşmak için laboratuvarı yeniden düzenledi, çünkü ateşlemeli dizayn plütonyumda işe yaramayabilirdi. P Bölümü dağıldı bu yüzden Bacher G Bölümü'nün başına geçti. Bu on bir grup içeren daha büyük bir bölümdü ve William Higinbotham, Seth Neddermeyer, Edwin McMillan, Luis Alvarez ve Otto Frisch gibi grup liderleri içeriyordu. George Kistiakowsky'nın Patlayıcı madde Bölümü (X) patlayıcı mercek üretirken G bölümü silahın geri kalanını tasarladı. Üstesinden gelmeleri gereken çok fazla problem vardı,en azından mercekleri istenen hızda patlatmayı tasarlamak bunlardan biri değildi. Robert F. Christy'nin katı çekirdek tasarımı en olası tasarım seçildi.

Laboratuvar çabalarını kordine etmek amacıyla Oppenheimer "Kovboy Komitesi'ni kurdu, patlama çalışmalarını ve laboratuvar ile ilgili tüm çalışmaları onlar yürüttüğü için bu isim seçildi. Komite'de Bacher ile birlikte Samuel Allison, George Kistiakowsky, Deak Parsons, Charles Lauritsen and Hartley Rowe yer aldı.

New Mexico çölünde bombanın patlatılmasının denenmesinden üç gün önce, Bacher nükleer kapsül (plütonyum çekirdeği ve tetikleyicisinin bulunduğu silindirik kısım) ü Alamogordo'ya yakın bi test yerleşim yerinde bulunan eski bi çiftlik evinde monte etme takımında yer alıyordu. Kapsül kuleyi vurması için silindirik alete koyulduğunda, patlayıcı tetikleyicisi sıkıştı. Bacher, plütonyum çekirdeğinden kaynaklanan sıcaklığa bağlı kapsüldeki genleşmenin sıkışmaya neden olduğunu ve iki parçayı temas halinde bırakmanın sıcaklığı dengeleyeceğini ve böylelikle kapsülün tamamen yerleşmesini sağlayabileceğinin farkına vardı.Deneyi izledikten sonra tepkisi şu şekilde oldu: "Tamamdır, işe yaradı."

Japonların teslim olma görüşmelerinde bulunduğunu öğrendiğinde Bacher, üçüncü çekirdeği 12 Ağustos'ta Tinian'a gönderilmesi için Los Alamos'da paketliyordu. Çoktan G Bölümü'nün tasarlama, yeni çekirdekler inşa ve monte etme görevlerini ayarlamış, Robert Wilson ile beraber Edward Teller'ın Süper Bombası'nın gelişmeleri hakkında bir rapor yazmıştı. Richard Tolman tarafından yürütülen Manhattan Projesi'nin dosyalarının incelendiği komitede yer aldı. Manhattan Projesi'ne olan katkılarından dolayı 12 Ocak 1946'da Liyakat Madalyası ile ödüllendirildi.

Savaştan sonra, Bacher Cornell Laboratuvaro'ndaki Nükleer Çalışmalara başkanlık etmek için Ithaca'ya döndü. Cornell'in yüksek enerji nükleer fiziğinde ana oyuncu olması için senkrotron (hızlandırıcı)ya ihtiyacı olduğuna Bethe ile hemfikir oldu ama öncelikle hızlandırıcıyı koymaları için bir yere ihtiyaçları vardı. 1946'da Bacher, Tolman ve Oppenheimer ile beraber Birleşmiş Milletler Enerji Konseyi'nin Bilim ve Teknik AltKurulu'na tayin edildi. Bu yüzden Bacher zamanını Ithaca ve New York arasında geçirmek zorunda kaldı.

Ekim 1946'da David Lilienthal Bacher'a Birleşik Devletler Enerji Konseyi'nin açılış töreninde delege olma teklifini sundu. Bir Cumhuriyetçi olarak Bache, senato üyeleri tarafından 8-0 oyla kolayca onaylandı. Atom Enerjisi komisyonu^nun Genel Danışma Komitesi'nde delegeler arasında tek bilim adamı olduğundan dolayı lider rolü üstlendi ve dokuz bilim adamı James Conant, Lee DuBridge, Enrico Fermi, Robert Oppenheimer, Isidor Isaac Rabi, Hartley Rowe, Glenn Seaborg, Cyril Smith ve Hood Worthington tayin edildi.

Bacher ve delege arkadaşı Sumner Pike Los Alamos ve Hanford Sİte'nin denetimine başladı ve Norris Bradburry ile beraber Los Alamos'da parçalanabilir madde envanterini yönetti. 1946'da Sadece dokuz tane atom bombasının üretildiği ve 1947'de Hanford'daki üretim problemlerinden dolayı sadece dört tane üretilebileceği bilgisine ulaştı. Bacher 1948'de Atom Enerji Konseyi'nin temsilcisi olarak Enewetak Atoll'daki nükleer testleri incelerken bu problemler de çözüme ulaşmak üzereydi. Bacher'in iki yıllık görevinin 1 Ocak 1949'da sonlanması gerekiyordu fakat Başkan Harry Truman Bacher'i kalması için ikna etti. Bacher Mayıs 1949 'da istifa etti ve bu sefer Başkan, vazgeçirecek durumda değildi.

Bacher akademiye geri dönmek istedi fakat Robert Wilson, Nükleer Çalışmalar Cornell Laboratuvarı'nın yeni başıydı ve Bacher daha önce Los Alamos'da onun grup liderlerinden olan birinin emri altında çalışmanın uygunsuz olacağını düşünerek akademiye geri dönmedi. Bu yüzden Calltech'deki Fizik, Matematik ve Astronomi Depertmanı'nın başkanı olan Lee DuBridge'den gelen teklifi kabul etti. Ama Atom Enerjisi Konseyi'ndeki iş kolaylıkla geride bırakılamamıştı. Senatör Bourke Hickenlooper komiteyi kötü yönetmekle (Hanford'da gereğinden fazla işlem yapılmasına neden olmuştu), bi komüniste burs bağlamasıyla ve Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndaki 289 gram uranyumun kaybına neden olmasıyla suçlandı. Bacher Lilienthal'ın adına tanıklık etmek için, Atom Enerjisi Ortak Komitesi'nden önce Kaliforniya