Члены высоковольтной бригады впоследствии доказали, что являются очень серьезными учеными, а не рядовыми удачливыми экспериментаторами. Успех 1932 года помог им сделать карьеру. Лейпунский в 1933 году стал директором УФТИ. Достойное место среди отечественных ученых занял и Вальтер. В 37-м в УФТИ был запущен первый в Европе электростатический ускоритель с напряжением в3,5 миллиона вольт. На основе материалов этой работы Антон Карлович с блеском защитил докторскую диссертацию. В рамках курчатовского «Уранового проекта» Вальтер возглавлял работы по изучению-ядерных свойств материалов и измерению ядерных констант. Полученные результаты позволили как минимум на год ускорить создание первой советской атомной бомбы.
С 1945 года Вальтер заведовал одним из отделов УФТИ, руководил постановкой экспериментов по физике ядра и элементарных частиц. Ему принадлежит огромное количество научных работ, включая несколько монографий, которые посвящены физике диэлектриков и полупроводников, технике высоких напряжений, физике и технике вакуума, физике высоких энергий.
Особое место в научном наследии Вальтера занимают исследования, ориентированные на создание высоковольтных ускорителей. Он, по сути, стал отцом и хозяином ряда мощнейших установок. Крупнейшей подобной установкой, сооружением которой руководил Вальтер, стал линейный ускоритель электронов на 2 млрд эВ (он был долгое время самым большим в мире). Ускоритель был построен в харьковском поселке Пятихатки в 1965 году (в год смерти Вальтера).
Антон Карлович не раз отмечался высокими наградами. В частности Государственной премией СССР, а в 1951 году он стал действительным членом Академии наук УССР.
Научную деятельность Вальтер совмещал с педагогической – читал лекции в государственном университете и на инженерно-физическом факультете политехнического института. В университете Вальтер стал профессором уже в 1937 году. В 1946 году в ХГУ по его инициативе была создана кафедра экспериментальной ядерной физики, которой он заведовал до конца жизни. В 50-е годы Синельников и Вальтер добились организации физико-технического факультета. Антон Карлович прочитал целый ряд курсов. Он любил работать с молодежью. Естественно,