CO2 single-photon double photoionization, Coulomb explosion, and dissociative ionization are studied with ultrafast extreme-ultraviolet pump and time-delayed near-infrared probe pulses. Kinetic energy release and momentum correlations for the two-body CO+ + O+ and three-body O+ + C+ + O fragmentation products are determined by 3D coincidence fragment imaging. The transient enhancement of the ratio of two-body vs three-body Coulomb explosion events and the time dependence of low and high kinetic energy release dissociation events are discussed in terms of dissociative ionization and Coulomb explosion dynamics.
REFERENCES
1.
R.
Thissen
, O.
Witasse
, O.
Dutuit
, C. S.
Wedlund
, G.
Gronoff
, and J.
Lilensten
, Phys. Chem. Chem. Phys.
13
, 18264
(2011
).2.
S. A.
Curtis
, L. H.
Brace
, H. B.
Niemann
, and F. L.
Scarf
, J. Geophys. Res.
90
, 6631
, (1985
).3.
A.
Berthelot
and A.
Bogaerts
, Plasma Sources Sci. Technol.
26
, 115002
(2017
).4.
B. D.
Teolis
, et al., Science
330
, 1813
(2010
).5.
A. E.
Slattery
, T. A.
Field
, M.
Ahmad
, R. I.
Hall
, J.
Lambourne
, F.
Penent
, P.
Lablanquie
, and J. H. D.
Eland
, J. Chem. Phys.
122
, 084317
(2005
).6.
M.
Hochlaf
, G.
Chambaud
, P.
Rosmus
, and J.
Rosmus
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
31
, 2163
(1998
).7.
D.
Zhang
, B. Z.
Chen
, M. B.
Huang
, Q.
Meng
, and Z.
Tian
, J. Chem. Phys.
139
, 174305
(2013
).8.
R.
Conrad
, Phys. Z.
31
, 888
(1930
).9.
E. L.
Wang
, Z. J.
Shen
, H. J.
Yang
, Y. G.
Tang
, X.
Shan
, and X. J.
Chen
, Chin. Phys. B
23
, 113404
(2014
).10.
X.
Wang
, Y.
Zhang
, D.
Lu
, G. C.
Lu
, B.
Wei
, B. H.
Zhang
, Y. J.
Tang
, R.
Hutton
, and Y.
Zou
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
90
, 062705
(2014
).11.
P.
Bhatt
, R.
Singh
, N.
Yadav
, and R.
Shanker
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
85
, 042707
(2012
).12.
C.
Tian
and C. R.
Vidal
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
58
, 3783
(1998
).13.
T. D.
Märk
and E.
Hille
, J. Chem. Phys.
69
, 2492
(1978
).14.
S. J.
King
and S. D.
Price
, Int. J. Mass Spectrom.
272
, 154
(2008
).15.
P.
Moretto-Capelle
, D.
Bordenave-Montesquieu
, and A.
Bordenave-Montesquieu
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
33
, L539
(2000
).16.
R. M.
Wood
, A. K.
Edwards
, M. F.
Steuer
, M. N.
Monce
, and A. V.
Shah
, J. Chem. Phys.
73
, 3709
(1980
).17.
J. H.
Sanderson
, T.
Nishide
, H.
Shiromaru
, Y.
Achiba
, and N.
Kobayashi
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
59
, 4817
(1999
).18.
H.
Knudsen
, U.
Mikkelsen
, K.
Paludan
, K.
Kirsebom
, S. P.
Moller
, E.
Uggerhoj
, J.
Slevin
, M.
Charlton
, and E.
Morenzoni
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
28
, 3569
(1995
).19.
M.
Oppermann
, S. J.
Weber
, L. J.
Frasinski
, M. Y.
Ivanov
, and J. P.
Marangos
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
88
, 043432
(2013
).20.
I.
Bocharova
, R.
Karimi
, E. F.
Penka
, J. P.
Brichta
, P.
Lassonde
, X.
Fu
, J. C.
Kieffer
, A. D.
Bandrauk
, I.
Litvinyuk
, J.
Sanderson
, and F.
Légaré
, Phys. Rev. Lett.
107
, 063201
(2011
).21.
C.
Wu
, G.
Zhang
, C.
Wu
, Y.
Yang
, X.
Liu
, Y.
Deng
, H.
Liu
, Y.
Liu
, and Q.
Gong
, Phys. Rev. A
85
, 063407
(2012
).22.
T.
Endo
, H.
Fujise
, Y.
Kawachi
, A.
Ishihara
, A.
Matsuda
, M.
Fushitani
, H.
Kono
, and A.
Hishikawa
, Phys. Chem. Chem. Phys.
19
, 3550
(2017
).23.
A.
Hishikawa
, A.
Iwamae
, and K.
Yamanouchi
, Phys. Rev. Lett.
83
, 1127
(1999
).24.
Y.
Sato
, H.
Kono
, S.
Koseki
, and Y.
Fujimura
, J. Am. Chem. Soc.
125
, 8019
(2003
).25.
Z. D.
Pešić
, D.
Rolles
, R. C.
Bilodeau
, I.
Dimitriu
, and N.
Berrah
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
78
, 051401
(2008
).26.
T.
Masuoka
, Phys. Rev. A
50
, 3886
(1994
).27.
M.
Alagia
, P.
Candori
, S.
Falcinelli
, M.
Lavollée
, F.
Pirani
, R.
Richter
, S.
Stranges
, and F.
Vecchiocattivi
, J. Phys. Chem. A
113
, 14755
(2009
).28.
J. H. D.
Eland
, Chem. Phys.
294
, 171
(2003
).29.
J. H. D.
Eland
, S.
Plogmaker
, P.
Lablanquie
, F.
Penent
, J.
Palaudoux
, C.
Nicolas
, E.
Robert
, C.
Miron
, and R.
Feifel
, Chem. Phys. Lett.
646
, 31
(2016
).30.
J.
Laksman
, E. P.
Månsson
, C.
Grunewald
, A.
Sankari
, M.
Gisselbrecht
, D.
Céolin
, and S. L.
Sorensen
, J. Chem. Phys.
136
, 104303
(2012
).31.
D.
Rolles
, Z. D.
Pešić
, M.
Perri
, R. C.
Bilodeau
, G. D.
Ackerman
, B. S.
Rude
, A. L. D.
Kilcoyne
, J. D.
Bozek
, and N.
Berrah
, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B
261
, 170
(2007
).32.
M.
Alagia
, P.
Candori
, S.
Falcinelli
, M.
Lavollée
, F.
Pirani
, R.
Richter
, S.
Stranges
, and F.
Vecchiocattivi
, Phys. Chem. Chem. Phys.
12
, 5389
(2010
).33.
G.
Gronoff
, J.
Lilensten
, C.
Simon
, O.
Witasse
, R.
Thissen
, O.
Dutuit
, and C.
Alcaraz
, Astron. Astrophys.
465
, 641
(2007
).34.
O.
Witasse
, O.
Dutuit
, J.
Lilensten
, R.
Thissen
, J.
Zabka
, C.
Alcaraz
, P. L.
Blelly
, S. W.
Bougher
, S.
Engel
, L. H.
Andersen
, and K.
Seiersen
, Geophys. Res. Lett.
30
, 17007
, (2003
).35.
H.
Gu
, J.
Cui
, D.
Niu
, L.
Dai
, J.
Huang
, X.
Wu
, Y.
Hao
, and Y.
Wei
, Earth Planet. Phys.
4
(4
), 402
(2020
).36.
S.
Falcinelli
, Acta Phys. Pol. A
131
, 112
(2017
).37.
D.
Mathur
, L. H.
Andersen
, P.
Hvelplund
, D.
Kella
, and C. P.
Safvan
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
28
, 3415
(1995
).38.
K.
Seiersen
, A.
Al-Khalili
, O.
Heber
, M. J.
Jensen
, I. B.
Nielsen
, H. B.
Pedersen
, C. P.
Safvan
, and L. H.
Andersen
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
68
, 022708
(2003
).39.
A. S.
Newton
and A. F.
Sciamanna
, J. Chem. Phys.
40
, 718
(1964
).40.
B. P.
Tsai
and J. H. D.
Eland
, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys.
36
, 143
(1980
).41.
T. A.
Field
and J. H. D.
Eland
, Chem. Phys. Lett.
211
, 436
(1993
).42.
V.
Sharma
, B.
Bapat
, J.
Mondal
, M.
Hochlaf
, K.
Giri
, and N.
Sathyamurthy
, J. Phys. Chem. A
111
, 10205
(2007
).43.
S.
Erattupuzha
, S.
Larimian
, A.
Baltuška
, X.
Xie
, and M.
Kitzler
, J. Chem. Phys.
144
, 024306
(2016
).44.
A.
Rudenko
, V.
Makhija
, A.
Vajdi
, T.
Ergler
, M.
Schürholz
, R. K.
Kushawaha
, J.
Ullrich
, R.
Moshammer
, and V.
Kumarappan
, Faraday Discuss.
194
, 463
(2016
).45.
Y.
Albeck
, D. M.
Kandhasamy
, and D.
Strasser
, J. Phys. Chem. A
118
, 388
(2014
).46.
V. S.
Prabhudesai
, U.
Lev
, A.
Natan
, B. D.
Bruner
, A.
Diner
, O.
Heber
, D.
Strasser
, D.
Schwalm
, I.
Ben-Itzhak
, J. J.
Hua
, B. D.
Esry
, Y.
Silberberg
, and D.
Zajfman
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
81
, 023401
(2010
).47.
J. H.
Posthumus
, Rep. Prog. Phys.
67
, 623
(2004
).48.
P. B.
Corkum
, Phys. Rev. Lett.
71
, 1994
(1993
).49.
D.
Strasser
, F.
Goulay
, and S. R.
Leone
, J. Chem. Phys.
127
, 184305
(2007
).50.
D.
Strasser
, L. H.
Haber
, B.
Doughty
, and S. R.
Leone
, Mol. Phys.
106
, 275
(2008
).51.
R. W.
Schoenlein
, S.
Chattopadhyay
, H. H. W.
Chong
, T. E.
Glover
, P. A.
Heimann
, C. V.
Shank
, A. A.
Zholents
, and M. S.
Zolotorev
, Science
287
, 2237
(2000
).52.
W.
Ackermann
, G.
Asova
, V.
Ayvazyan
, A.
Azima
, N.
Baboi
, J.
Bähr
, V.
Balandin
, B.
Beutner
, A.
Brandt
, A.
Bolzmann
, R.
Brinkmann
, O. I.
Brovko
, M.
Castellano
, P.
Castro
, L.
Catani
, E.
Chiadroni
, S.
Choroba
, A.
Cianchi
, J. T.
Costello
, D.
Cubaynes
, J.
Dardis
, W.
Decking
, H.
Delsim-Hashemi
, A.
Delserieys
, G.
Di Pirro
, M.
Dohlus
, S.
Düsterer
, A.
Eckhardt
, H. T.
Edwards
, B.
Faatz
, J.
Feldhaus
, K.
Flöttmann
, J.
Frisch
, L.
Fröhlich
, T.
Garvey
, U.
Gensch
, C.
Gerth
, M.
Görler
, N.
Golubeva
, H.-J.
Grabosch
, M.
Grecki
, O.
Grimm
, K.
Hacker
, U.
Hahn
, J. H.
Han
, K.
Honkavaara
, T.
Hott
, M.
Hüning
, Y.
Ivanisenko
, E.
Jaeschke
, W.
Jalmuzna
, T.
Jezynski
, R.
Kammering
, V.
Katalev
, K.
Kavanagh
, E. T.
Kennedy
, S.
Khodyachykh
, K.
Klose
, V.
Kocharyan
, M.
Körfer
, M.
Kollewe
, W.
Koprek
, S.
Korepanov
, D.
Kostin
, M.
Krassilnikov
, G.
Kube
, M.
Kuhlmann
, C. L. S.
Lewis
, L.
Lilje
, T.
Limberg
, D.
Lipka
, F.
Löhl
, H.
Luna
, M.
Luong
, M.
Martins
, M.
Meyer
, P.
Michelato
, V.
Miltchev
, W. D.
Möller
, L.
Monaco
, W. F. O.
Müller
, O.
Napieralski
, O.
Napoly
, P.
Nicolosi
, D.
Nölle
, T.
Nuñez
, A.
Oppelt
, C.
Pagani
, R.
Paparella
, N.
Pchalek
, J.
Pedregosa-Gutierrez
, B.
Petersen
, B.
Petrosyan
, G.
Petrosyan
, L.
Petrosyan
, J.
Pflüger
, E.
Plönjes
, L.
Poletto
, K.
Pozniak
, E.
Prat
, D.
Proch
, P.
Pucyk
, P.
Radcliffe
, H.
Redlin
, K.
Rehlich
, M.
Richter
, M.
Roehrs
, J.
Roensch
, R.
Romaniuk
, M.
Ross
, J.
Rossbach
, V.
Rybnikov
, M.
Sachwitz
, E. L.
Saldin
, W.
Sandner
, H.
Schlarb
, B.
Schmidt
, M.
Schmitz
, P.
Schmüser
, J. R.
Schneider
, E. A.
Schneidmiller
, S.
Schnepp
, S.
Schreiber
, M.
Seidel
, D.
Sertore
, A. V.
Shabunov
, C.
Simon
, S.
Simrock
, E.
Sombrowski
, A. A.
Sorokin
, P.
Spanknebel
, R.
Spesyvtsev
, L.
Staykov
, B.
Steffen
, F.
Stephan
, F.
Stulle
, H.
Thom
, K.
Tiedtke
, M.
Tischer
, S.
Toleikis
, R.
Treusch
, D.
Trines
, I.
Tsakov
, E.
Vogel
, T.
Weiland
, H.
Weise
, M.
Wellhöfer
, M.
Wendt
, I.
Will
, A.
Winter
, K.
Wittenburg
, W.
Wurth
, P.
Yeates
, M. V.
Yurkov
, I.
Zagorodnov
, and K.
Zapfe
, Nat. Photonics
1
, 336
(2007
).53.
P.
Emma
, R.
Akre
, J.
Arthur
, R.
Bionta
, C.
Bostedt
, J.
Bozek
, A.
Brachmann
, P.
Bucksbaum
, R.
Coffee
, F.-J.
Decker
, Y.
Ding
, D.
Dowell
, S.
Edstrom
, A.
Fisher
, J.
Frisch
, S.
Gilevich
, J.
Hastings
, G.
Hays
, P.
Hering
, Z.
Huang
, R.
Iverson
, H.
Loos
, M.
Messerschmidt
, A.
Miahnahri
, S.
Moeller
, H.-D.
Nuhn
, G.
Pile
, D.
Ratner
, J.
Rzepiela
, D.
Schultz
, T.
Smith
, P.
Stefan
, H.
Tompkins
, J.
Turner
, J.
Welch
, W.
White
, J.
Wu
, G.
Yocky
, and J.
Galayda
, Nat. Photonics
4
, 641
(2010
).54.
I.
Luzon
, K.
Jagtap
, E.
Livshits
, O.
Lioubashevski
, R.
Baer
, and D.
Strasser
, Phys. Chem. Chem. Phys.
19
, 13488
(2017
).55.
E.
Livshits
, I.
Luzon
, K.
Gope
, R.
Baer
, and D.
Strasser
, Commun. Chem.
3
, 49
(2020
).56.
I.
Luzon
, E.
Livshits
, K.
Gope
, R.
Baer
, and D.
Strasser
, J. Phys. Chem. Lett.
10
, 1361
(2019
).57.
K.
Gope
, I.
Luzon
, and D.
Strasser
, Phys. Chem. Chem. Phys.
21
, 13730
(2019
).58.
See https://www.spectra-physics.com/products/ultrafast-lasers/solstice-ace for an overview of the Solstice Ace femtosecond amplifier.
59.
J. R.
Sutherland
, E. L.
Christensen
, N. D.
Powers
, S. E.
Rhynard
, J. C.
Painter
, and J.
Peatross
, Opt. Express
12
, 4430
(2004
).60.
J. P.
Brichta
, M. C. H.
Wong
, J. B.
Bertrand
, H. C.
Bandulet
, D. M.
Rayner
, and V. R.
Bhardwaj
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
79
, 033404
(2009
).61.
D. M.
Kandhasamy
, Y.
Albeck
, K.
Jagtap
, and D.
Strasser
, J. Phys. Chem. A
119
, 8076
(2015
).62.
X.
Urbain
, D.
Bech
, J. P.
Van Roy
, M.
Géléoc
, S. J.
Weber
, A.
Huetz
, and Y. J.
Picard
, Rev. Sci. Instrum.
86
, 023305
(2015
).63.
A.
Shahi
, Y.
Albeck
, and D.
Strasser
, Rev. Sci. Instrum.
89
, 013303
(2018
).64.
65.
C.-G.
Wahlström
, J.
Larsson
, A.
Persson
, T.
Starczewski
, S.
Svanberg
, P.
Salières
, P.
Balcou
, and A.
L’Huillier
, Phys. Rev. A
48
, 4709
(1993
).66.
R. H.
Dalitz
, London, Edinburgh, Dublin Philos. Mag. J. Sci.
44
, 1068
(1953
).67.
D.
Strasser
, L.
Lammich
, S.
Krohn
, M.
Lange
, H.
Kreckel
, J.
Levin
, D.
Schwalm
, Z.
Vager
, R.
Wester
, A.
Wolf
, and D.
Zajfman
, Phys. Rev. Lett.
86
, 779
(2001
).68.
D.
Strasser
, L.
Lammich
, H.
Kreckel
, S.
Krohn
, M.
Lange
, A.
Naaman
, D.
Schwalm
, A.
Wolf
, and D.
Zajfman
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
66
, 032719
(2002
).69.
D.
Strasser
, L.
Lammich
, H.
Kreckel
, M.
Lange
, S.
Krohn
, D.
Schwalm
, A.
Wolf
, and D.
Zajfman
, Phys. Rev. A: At., Mol. Opt. Phys.
69
, 064702
(2004
).70.
S.
Hsieh
and J. H. D.
Eland
, J. Phys. B: At., Mol. Opt. Phys.
30
, 4515
(1997
).71.
R. D.
Molloy
, A.
Danielsson
, L.
Karlsson
, and J. H. D.
Eland
, Chem. Phys.
335
, 49
(2007
).72.
T.
Masuoka
, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenomena
101-103
, 53
(1999
).73.
K.
Schnorr
, A.
Senftleben
, G.
Schmid
, A.
Rudenko
, M.
Kurka
, K.
Meyer
, L.
Foucar
, M.
Kübel
, M. F.
Kling
, Y. H.
Jiang
, S.
Düsterer
, R.
Treusch
, C. D.
Schröter
, J.
Ullrich
, T.
Pfeifer
, and R.
Moshammer
, Faraday Discuss.
171
, 41
(2014
).© 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.
