Po uzyskaniu tytułu doktora rozpoczął pracę w charakterze nauczyciela akademickiego na Wayne State University. Nie będąc pod wpływem swojego byłego promotora postanowił kontynuować tematykę zaczętą podczas toku nauczania. Dokładnie w czasie, gdy podejmował się nowej pracy jego uczelnia uzyskała status uniwersytetu. Niestety brakowało na niej dobrej aparatury badawczej. Dobry znajomy Kirkendalla pracował w Ford Motor Company przy lampach rentgenowskich. Młody naukowiec otrzymał od niego plany i podręczniki dotyczącego tego urządzenia. Na ich podstawie skonstruował na swoje potrzeby własną lampę. Uważał, że badania rentgenowskie dadzą mu niepodważalne wyniki. Kirkendall opublikował je w 1942 roku. W tym samym czasie dwójka naukowców Huntington i Seitz niezależnie zaproponowała istnienie nowego mechanizmu dyfuzyjnego, który był zbieżny z doświadczalnymi wynikami Kirkendalla. W tym okresie większość uwagi w Stanach Zjednoczonych była zwrócona ku świeżo wypowiedzianej wojnie. Zagadnienia naukowego związane z tą dziedziną ukazały się bez echa.