Diese energetischen Elektronen produzieren chemisch angeregte Spezies - freie Radikale und Ionen - sowie zusätzliche Elektronen durch Dissoziation, Anregung und Ionisierung von Hintergrundgasmolekülen durch Elektronenstoß.
Hier spricht die stärkere Ionisierung der Umgebungsluft aufgrund der hohen Feldstärke für feinere Spitzen um einen Blitz gleichsam einen Ionenkanal zu bereiten.
Durch Energiezufuhr erfolgt eine (oft nur teilweise) Ionisierung des ursprünglichen Gases, z. B. eine Trennung von Elektronen aus Atomen oder aus Molekülen.
Das „merkwürdige“ Resultat, dass die Ionisierung mit zunehmender Höhe allmählich abnahm, dann aber wieder anstieg, führte er auf einen Defekt an der Messeinrichtung zurück.
Außerdem entdeckte er das Phänomen der elektronischen Fotografie, und entwickelte, auf der Grundlagenforschung der atmosphärischen Ionisierung und Lichtpolarisation, viele ausgeklügelte Geräte.