We have developed a new momentum spectrometer dedicated to momentum vector correlations in the context of deep core photoionization of atomic and molecular species in the gas phase. In this article, we describe the design and operation of the experimental setup. The capabilities of the apparatus are illustrated with a set of measurements done on the sulphur core 1s photoionization of gas-phase CS2.

1.
A. V.
Golovin
,
N. A.
Cherepkov
, and
V. V.
Kuzznetsov
,
Z. Phys. D
24
,
371
(
1992
).
2.
R. N.
Zare
,
Mol. Photochem.
4
,
1
(
1972
).
3.
E.
Shigemasa
,
J.
Adachi
,
M.
Oura
, and
A.
Yagishita
,
Phys. Rev. Lett.
74
,
359
(
1995
).
4.
A. V.
Golovin
,
F.
Heiser
,
C. J. K.
Quayle
,
P.
Morin
,
M.
Simon
,
O.
Gessner
,
P.-M.
Guyon
, and
U.
Becker
,
Phys. Rev. Lett.
79
,
4554
(
1997
).
5.
E.
Shigemasa
,
J.
Adachi
,
K.
Soejima
,
N.
Watanabe
,
A.
Yagishita
, and
N. A.
Cherepkov
,
Phys. Rev. Lett.
80
,
1622
(
1998
).
6.
K. L.
Reid
,
Mol. Phys.
110
,
131
(
2012
).
7.
R.
Dörner
,
V.
Mergel
,
O.
Jagutzki
,
L.
Spielberger
,
J.
Ullrich
,
R.
Moshammer
, and
H.
Schmidt-Böcking
,
Phys. Rep.
330
,
95
(
2000
).
8.
S.
Motoki
,
J.
Adachi
,
Y.
Hikosaka
,
K.
Ito
,
M.
Sano
,
K.
Soejima
,
G. R. A.
Yagishita
, and
N. A.
Cherepkov
,
J. Phys. B
33
,
4193
(
2000
).
9.
T.
Jahnke
,
Th.
Weber
,
A. L.
Landers
,
A.
Knapp
,
S.
Schössler
,
J.
Nickles
,
S.
Kammer
,
O.
Jagutzki
,
L.
Schmidt
,
A.
Czasch
,
T.
Osipov
,
E.
Arenholz
,
A. T.
Young
,
R.
Díez Muiño
,
D.
Rolles
,
F. J.
García de Abajo
,
C. S.
Fadley
,
M. A.
Van Hove
,
S. K.
Semenov
,
N. A.
Cherepkov
,
J.
Rösch
,
M. H.
Prior
,
H.
Schmidt-Böcking
,
C. L.
Cocke
, and
R.
Dörner
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
073002
(
2002
).
10.
O.
Geßner
,
Y.
Hikosaka
,
B.
Zimmermann
,
A.
Hempelmann
,
R. R.
Lucchese
,
J. H. D.
Eland
,
P. M.
Guyon
, and
U.
Becker
,
Phys. Rev. Lett.
88
,
193002
(
2002
).
11.
M.
Lebech
,
J. C.
Houver
,
A.
Lafosse
,
D.
Dowek
,
C.
Alcaraz
,
L.
Nahon
, and
R. R.
Lucchese
,
J. Chem. Phys.
118
,
9653
(
2003
).
12.
M.
Simon
,
L.
Journel
,
R.
Guillemin
,
W. C.
Stolte
,
I.
Minkov
,
F.
Gel'mukhanov
,
P.
Sałek
,
H.
Ågren
,
S.
Carniato
,
R.
Taïeb
,
A. C.
Hudson
, and
D. W.
Lindle
,
Phys. Rev. A
73
,
020706
R
(
2006
).
13.
R.
Guillemin
,
S.
Sheinerman
,
C.
Bomme
,
L.
Journel
,
T.
Marchenko
,
R. K.
Kushawaha
,
N.
Trcera
,
M. N.
Piancastelli
, and
M.
Simon
,
Phys. Rev. Lett.
109
,
013001
(
2012
).
14.
M.
Kavčič
,
M.
Žitnik
,
K.
Bučar
,
S.
Carniato
,
L.
Journel
,
R.
Guillemin
, and
M.
Simon
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
113004
(
2010
).
15.
J.
Ullrich
,
R.
Moshammer
,
A.
Dorn
,
R.
Dörner
,
L. Ph. H.
Schmidt
, and
H.
Schmidt-Böcking
,
Rep. Prog. Phys.
66
,
1463
(
2003
).
16.
M.
Gisselbrecht
,
A.
Huetz
,
M.
Lavollée
,
T. J.
Reddish
, and
D. P.
Seccombe
,
Rev. Sci. Instrum.
76
,
013105
(
2005
).
17.
U.
Ankerhold
,
B.
Esser
, and
F.
von Busch
,
J. Phys. B
30
,
1207
(
1997
).
18.
M.
Lebech
,
J. C.
Houver
, and
D.
Dowek
,
Rev. Sci. Instrum.
73
,
1866
(
2002
).
19.
A.-M.
Flank
,
G.
Cauchon
,
P.
Lagarde
,
S.
Bac
,
M.
Janousch
,
R.
Wetter
,
J.-M.
Dubuisson
,
M.
Idir
,
F.
Langlois
,
T.
Moreno
, and
D.
Vantelon
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B
246
,
269
(
2006
).
20.
M.
Lemonnier
,
O.
Collet
,
C.
Depautex
,
J. M.
Esteva
, and
D.
Raoux
,
Nucl. Instrum. Methods
152
,
109
(
1978
).
21.
P.
Kirkpatrick
and
A. V.
Baez
,
J. Opt. Soc. Am.
38
,
766
(
1948
).
22.
R.
Campargue
,
J. Phys. Chem.
88
,
4466
(
1984
).
23.
A.
Lafosse
,
J. C.
Brenot
,
A. V.
Golovin
,
P. M.
Guyon
,
K.
Hoejrup
,
J. C.
Houver
,
M.
Lebech
, and
D.
Dowek
,
J. Chem. Phys.
114
,
6605
(
2001
).
24.
K.
Hosaka
,
J.
Adachi
,
A. V.
Golovin
,
M.
Takahashi
,
N.
Watanabe
, and
A.
Yagishita
,
Jpn. J. Appl. Phys.
45
,
1841
(
2006
).
25.
W. C.
Wiley
and
I. H.
McLaren
,
Rev. Sci. Instrum.
26
,
1150
(
1955
).
26.
O.
Jagutzki
,
V.
Mergel
,
K.
Ullmann-Pfleger
,
L.
Spielberger
,
U.
Spillmann
,
R.
Dörner
, and
H.
Schmidt-Böcking
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A
477
,
244
(
2002
).
27.
R.
Guillemin
,
C.
Bomme
,
T.
Marin
,
L.
Journel
,
T.
Marchenko
,
R. K.
Kushawaha
,
N.
Trcera
,
M. N.
Piancastelli
, and
M.
Simon
,
Phys. Rev. A
84
,
063425
(
2011
).
28.
C.
Bomme
,
R.
Guillemin
,
T.
Marin
,
L.
Journel
,
M. N.
Piancastelli
,
P.
Decleva
,
M.
Stener
, and
M.
Simon
,
J. Phys. B
45
,
194005
(
2012
).
29.
S. K.
Semenov
and
N. A.
Cherepkov
,
J. Phys. B
42
,
085101
(
2009
).
30.
See http://www.synchrotron-soleil.fr/ for information about the facility and the beamlines.
31.
See http://www.roentdek.com/ for more information about the delay-line detectors and the associated electronics.
32.
J. L.
Campbell
,
At. Data Nucl. Data Tables
77
,
1
(
2001
).
33.
J.
Cooper
and
R. N.
Zare
,
J. Chem. Phys.
48
,
942
(
1968
).
34.
O.
Hemmers
,
R.
Guillemin
, and
D.
Lindle
,
Radiat. Phys. Chem.
70
,
123
(
2004
).
35.
A.
Derevianko
,
W. R.
Johnson
, and
K. T.
Cheng
,
At. Data Nucl. Data Tables
73
,
153
(
1999
).
36.
A.
Lafosse
,
M.
Lebech
,
J. C.
Brenot
,
P. M.
Guyon
,
L.
Spielberger
,
O.
Jagutzki
,
J. C.
Houver
, and
D.
Dowek
,
J. Phys. B
36
,
4683
(
2003
).
37.
D.
Rolles
,
M.
Braune
,
S.
Cvejanović
,
O.
Geßner
,
R.
Hentges
,
S.
Korica
,
B.
Langer
,
T.
Lischke
,
G.
Prümper
,
A.
Reinköster
,
J.
Viefhaus
,
B.
Zimmermann
,
V.
McKoy
, and
U.
Becker
,
Nature
437
,
711
(
2005
).
38.
F.
Martín
,
J.
Fernández
,
T.
Havermeier
,
L.
Foucar
,
Th.
Weber
,
K.
Kreidi
,
M.
Schöffler
,
L.
Schmidt
,
T.
Jahnke
,
O.
Jagutzki
,
A.
Czasch
,
E. P.
Benis
,
T.
Osipov
,
A. L.
Landers
,
A.
Belkacem
,
M. H.
Prior
,
H.
Schmidt-Böcking
,
C. L.
Cocke
, and
R.
Dörner
,
Science
315
,
629
(
2007
).
39.
J.
Adachi
,
K.
Ito
,
H.
Yoshii
,
M.
Yamazaki
,
A.
Yagishita
,
M.
Sterner
, and
P.
Decleva
,
J. Phys. B
40
,
29
(
2007
).
40.
M. S.
Schöffler
,
J.
Titze
,
N.
Petridis
,
T.
Jahnke
,
K.
Cole
,
L. Ph. H.
Schmidt
,
A.
Czasch
,
D.
Akoury
,
O.
Jagutzki
,
J. B.
Williams
,
N. A.
Cherepkov
,
S. K.
Semenov
,
C. W.
McCurdy
,
T. N.
Rescigno
,
C. L.
Cocke
,
T.
Osipov
,
S.
Lee
,
M. H.
Prior
,
A.
Belkacem
,
A. L.
Landers
,
H.
Schmidt-Böcking
,
Th.
Weber
, and
R.
Dörner
,
Science
320
,
920
(
2008
).
41.
D.
Dowek
,
J. F.
Pérez-Torres
,
Y. J.
Picard
,
P.
Billaud
,
C.
Elkharrat
,
J. C.
Houver
,
J. L.
Sanz-Vicario
, and
F.
Martín
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
233003
(
2010
).
42.
R. R.
Lucchese
,
A.
Lafosse
,
J. C.
Brenot
,
P. M.
Guyon
,
J. C.
Houver
,
M.
Lebech
,
G.
Raseev
, and
D.
Dowek
,
Phys. Rev. A
65
,
020702
(
2002
).
43.
D.
Dowek
and
R. R.
Lucchese
, “
Photoionization dynamics: Photoemission in the molecular frame of small molecules ionized by linearly and elliptically polarized light
,” in
Dynamical Processes in Atomic and Molecular Physics
, edited by
G.
Ogurtsov
and
D.
Dowek
(
Bentham
,
Bussum, Netherlands
,
2012
), p.
57
95
.
44.
Y.
Hikosaka
and
J. H. D.
Eland
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
133
,
77
(
2003
).
You do not currently have access to this content.