Threshold photoelectron-photoion coincidence (TPEPICO) is a powerful method to prepare and analyze internal energy- or state-selected ions. Here, we review the state-of-the-art TPEPICO imaging technique combining with tunable vacuum ultraviolet (VUV) synchrotron radiation and its recent applications at Hefei Light Source (HLS), especially on the fundamental data measurement and the dissociation dynamics of ions. By applying the double velocity map imaging for both electrons and ions in coincidence, the collection efficiency of the charged particles, the electron energy resolution and the resolving power of the released kinetic energy in dissociation have been greatly improved. The kinetic energy and the angular distributions of fragment ions dissociated from parent ions with definitive internal energy or state have been acquired directly from TPEPICO images. Some dissociation mechanisms involving non-adiabatic quantum effects, like conical intersection and internal conversion, have been revealed. Moreover, the mass-selected threshold photoelectron spectroscopy (MS-TPES) shows tremendous advantages in isomer-specific analysis of complex systems.
References
[1]
X. M.
Yang
, T. K.
Minton
, and D. H.
Zhang
, Science
336
, 1650
(2012
).[2]
C. Y.
Ng
, Annu. Rev. Phys. Chem.
53
, 101
(2002
).[3]
H. F.
Xu
, Y.
Guo
, Q. F.
Li
, Y.
Shi
, S. L.
Liu
, and X. X.
Ma
, J. Chem. Phys.
121
, 3069
(2004
).[4]
C. H.
Chang
, C. Y.
Luo
, and K.
Liu
, J. Phys. Chem. A
109
, 1022
(2005
).[5]
H.
Wang
, X. G.
Zhou
, S. L.
Liu
, B.
Jiang
, and D. X.
Dai
, J. Chem. Phys.
132
, 244309
(2010
).[6]
C. M.
Zhang
, J. L.
Li
, Q.
Zhang
, Y.
Chen
, C. S.
Huang
, and X. M.
Yang
, Phys. Chem. Chem. Phys.
14
, 2468
(2012
).[7]
B.
Brehm
and E.
von Puttkamer
, Z. Naturforsch A: Phys. Sci.
22
, 8
(1967
).[8]
G. R.
Parr
and J. W.
Taylor
, Rev. Sci. Instrum.
44
, 1578
(1973
).[9]
T.
Baer
, Annu. Rev. Phys. Chem.
40
, 637
(1989
).[10]
C. A.
Taatjes
, N.
Hansen
, D. L.
Osborn
, K.
Kohse-Höinghaus
, T. A.
Cool
, and P. R.
Westmoreland
, Phys. Chem. Chem. Phys.
10
, 20
(2008
).[11]
F.
Qi
, Proc. Combust. Inst.
34
, 33
(2013
).[12]
L.
Belau
, K. R.
Wilson
, S. R.
Leone
, and M.
Ahmed
, J. Phys. Chem. A
111
, 10075
(2007
).[13]
K. B.
Bravaya
, O.
Kostko
, M.
Ahmed
, and A. I.
Krylov
, Phys. Chem. Chem. Phys.
12
, 2292
(2010
).[14]
O.
Kostko
, K.
Bravaya
, A.
Krylov
, and M.
Ahmed
, Phys. Chem. Chem. Phys.
12
, 2860
(2010
).[15]
T. A.
Field
and J. H.
Eland
, Meas. Sci. Technol.
9
, 922
(1998
).[16]
A. S.
Werner
and T.
Baer
, J. Chem. Phys.
62
, 2900
(1975
).[17]
D.
Villarejo
, R. R.
Herm
, and M. G.
Inghram
, J. Chem. Phys.
46
, 4995
(1967
).[18]
T.
Baer
, W. B.
Peatman
, and E.
Schlag
, Chem. Phys. Lett.
4
, 243
(1969
).[19]
P.
Hatherly
, M.
Stankiewicz
, K.
Codling
, J.
Creasey
, H.
Jones
, and R.
Tuckett
, Meas. Sci. Technol.
3
, 891
(1992
).[20]
R.
Hall
, A.
McConkey
, K.
Ellis
, G.
Dawber
, L.
Avaldi
, M.
MacDonald
, and G.
King
, Meas. Sci. Technol.
3
, 316
(1992
).[21]
T.
Baer
and Y.
Li
, Int. J. Mass Spectrom.
219
, 381
(2002
).[22]
G. A.
Garcia
, H.
Soldi-Lose
, and L.
Nahon
, Rev. Sci. Instrum.
80
, 023102
(2009
).[23]
W.
Wiley
and I. H.
McLaren
, Rev. Sci. Instrum.
26
, 1150
(1955
).[24]
R.
Vasudev
, R.
Zare
, and R.
Dixon
, J. Chem. Phys.
80
, 4863
(1984
).[25]
D.
Seccombe
, R.
Chim
, G.
Jarvis
, and R.
Tuckett
, Phys. Chem. Chem. Phys.
2
, 769
(2000
).[26]
K. M.
Weitzel
and J.
Mähnert
, Int. J. Mass Spectrom.
214
, 175
(2002
)[27]
X. F.
Tang
, X. G.
Zhou
, M. L.
Niu
, S. L.
Liu
, J. D.
Sun
, X. B.
Shan
, F. Y.
Liu
, and L. S.
Sheng
, Rev. Sci. Instrum.
80
, 113101
(2009
).[28]
A. T.
Eppink
and D. H.
Parker
, Rev. Sci. Instrum.
68
, 3477
(1997
).[29]
D.
Townsend
, M. P.
Minitti
, and A. G.
Suits
, Rev. Sci. Instrum.
74
, 2530
(2003
).[30]
J. J.
Lin
, J.
Zhou
, W.
Shiu
, and K.
Liu
, Rev. Sci. Instrum.
74
, 2495
(2003
).[31]
X. F.
Tang
, M. L.
Niu
, X. G.
Zhou
, S. L.
Liu
, F. Y.
Liu
, X. B.
Shan
, and L. S.
Sheng
, J. Chem. Phys.
134
, 054312
(2011
).[32]
X. F.
Tang
, X. G.
Zhou
, M. L.
Niu
, S. L.
Liu
, and L. S.
Sheng
, J. Phys. Chem. A
115
, 6339
(2011
).[33]
X. F.
Tang
, X. G.
Zhou
, M. M.
Wu
, S. L.
Liu
, F. Y.
Liu
, X. B.
Shan
, and L. S.
Sheng
, J. Chem. Phys.
136
, 034304
(2012
).[34]
X. F.
Tang
, X. G.
Zhou
, M. M.
Wu
, Y.
Cai
, S. L.
Liu
, and L. S.
Sheng
, J. Phys. Chem. A
116
, 9459
(2012
).[35]
X. F.
Tang
, X. G.
Zhou
, M. M.
Wu
, Z.
Gao
, S. L.
Liu
, F. Y.
Liu
, X. B.
Shan
, and L. S.
Sheng
, J. Chem. Phys.
138
, 094306
(2013
).[36]
X. F.
Tang
, X. G.
Zhou
, B. L.
Qiu
, S. L.
Liu
, F. Y.
Liu
, X. B.
Shan
, and L. S.
Sheng
, J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
196
, 43
(2014
).[37]
X. F.
Tang
, X. G.
Zhou
, Z. F.
Sun
, S. L.
Liu
, F. Y.
Liu
, L. S.
Sheng
, and B.
Yan
, J. Chem. Phys.
140
, 044312
(2014
).[38]
X. K.
Wu
, M. M.
Wu
, X. F.
Tang
, X. G.
Zhou
, S. L.
Liu
, F. Y.
Liu
, and L. S.
Sheng
, J. Phys. Chem. A
121
, 4743
(2017
).[39]
X. K.
Wu
, G. Q.
Tang
, H. H.
Zhang
, X. G.
Zhou
, S. L.
Liu
, F. Y.
Liu
, L. S.
Sheng
, and B.
Yan
, Phys. Chem. Chem. Phys.
20
, 4917
(2018
).[40]
O.
Kostko
, B.
Bandyopadhyay
, and M.
Ahmed
, Annu. Rev. Phys. Chem.
67
, 19
(2016
).[41]
T.
Baer
and R. P.
Tuckett
, Phys. Chem. Chem. Phys.
19
, 9698
(2017
).[42]
A.
Bodi
, P.
Hemberger
, T.
Gerber
, and B.
Sztáray
, Rev. Sci. Instrum.
83
, 083105
(2012
).[43]
G. A.
Garcia
, B. K.
Cunha de Miranda
, M.
Tia
, S.
Daly
, and L.
Nahon
, Rev. Sci. Instrum.
84
, 053112
(2013
).[44]
B.
Sztáray
and T.
Baer
, Rev. Sci. Instrum.
74
, 3763
(2003
).[45]
Y. R.
Luo
, Comprehensive Handbook of Chemical Bond Energies
, Boca Raton
: CRC press
(2007
).[46]
[47]
O. K.
Rice
and H. C.
Ramsperger
, J. Am. Chem. Soc.
49
, 1617
(1927
).[48]
O. K.
Rice
and H. C.
Ramsperger
, J. Am. Chem. Soc.
50
, 617
(1928
).[49]
R. A.
Marcus
and O. K.
Rice
, J. Phys. Chem.
55
, 894
(1950
).[50]
B.
Sztáray
, A.
Bodi
, and T.
Baer
, J. Mass Spectrom.
45
, 1233
(2010
).[51]
[52]
R.
Chim
, R.
Kennedy
, R.
Tuckett
, W.
Zhou
, G.
Jarvis
, C.
Mayhew
, D.
Collins
, and P.
Hatherly
, Surf. Rev. Lett.
9
, 129
(2002
).[53]
A.
Bodi
, Á.
Kvaran
, and B.
Sztáray
, J. Phys. Chem. A
115
, 13443
(2011
).[54]
H. W.
Xi
, M. B.
Huang
, B. Z.
Chen
, and W. Z.
Li
, J. Phys. Chem. A
109
, 4381
(2005
).[55]
I.
Powis
, Mol. Phys.
39
, 311
(1979
).[56]
J. C.
Creasey
, D. M.
Smith
, R. P.
Tuckett
, K. R.
Yoxall
, K.
Codling
, and P. A.
Hatherly
, J. Phys. Chem.
100
, 4350
(1996
).[57]
J. M.
Dyke
, J. Chem. Soc., Faraday Trans.
283
, 69
(1987
).[58]
D.
Schleier
, P.
Constantinidis
, N.
Faßheber
, I.
Fischer
, G.
Friedrichs
, P.
Hemberger
, E.
Reusch
, B.
Sztáray
, and K.
Voronova
, Phys. Chem. Chem. Phys.
20
, 10721
(2018
).[59]
K.
Voronova
, K. M.
Ervin
, K. G.
Torma
, P.
Hemberger
, A.
Bodi
, T.
Gerber
, D. L.
Osborn
, and B.
Sztáray
, J. Phys. Chem. Lett.
9
, 534
(2018
).[60]
Y. P.
Zhu
, X. K.
Wu
, X. F.
Tang
, Z. Y.
Wen
, F. Y.
Liu
, X. G.
Zhou
, and W. J.
Zhang
, Chem. Phys. Lett.
664
, 237
(2016
).[61]
H.
Dossmann
, G. A.
Garcia
, L.
Nahon
, B. K.
de Miranda
, and C.
Alcaraz
, J. Chem. Phys.
136
, 204304
(2012
).[62]
P.
Hemberger
, A. J.
Trevitt
, E.
Ross
, and G.
da Silva
, J. Phys. Chem. Lett.
4
, 2546
(2013
).[63]
M.
Lang
, F.
Holzmeier
, P.
Hemberger
, and I.
Fischer
, J. Phys. Chem. A
119
, 3995
(2015
).[64]
P.
Oßwald
, P.
Hemberger
, T.
Bierkandt
, E.
Akyildiz
, M.
Köhler
, A.
Bodi
, T.
Gerber
, and T.
Kasper
, Rev. Sci. Instrum.
85
, 025101
(2014
).[65]
J.
Krüger
, G. A.
Garcia
, D.
Felsmann
, K.
Moshammer
, A.
Lackner
, A.
Brockhinke
, L.
Nahon
, and K.
Kohse-Höinghaus
, Phys. Chem. Chem. Phys.
16
, 22791
(2014
).[66]
A.
Bodi
, P.
Hemberger
, D. L.
Osborn
, and B.
Sztáray
, J. Phys. Chem. Lett.
4
, 2948
(2013
).[67]
P.
Hemberger
, A. J.
Trevitt
, T.
Gerber
, E.
Ross
, and G.
da Silva
, J. Phys. Chem. A
118
, 3593
(2014
).[68]
P.
Hemberger
, G.
da Silva
, A. J.
Trevitt
, T.
Gerber
, and A.
Bodi
, Phys. Chem. Chem. Phys.
17
, 30076
(2015
).[69]
S. Y.
Liang
, P.
Hemberger
, N. M.
Neisius
, A.
Bodi
, H.
Grützmacher
, J.
Levalois-Grützmacher
, and S.
Gaan
, Chem. Eur. J.
21
, 1073
(2015
).[70]
P.
Hemberger
, V. B.
Custodis
, A.
Bodi
, T.
Gerber
, and J. A.
van Bokhoven
, Nat. Commun.
8
, 15946
(2017
).[71]
V.
Paunović
, P.
Hemberger
, A.
Bodi
, N.
López
, and J.
Prez-Ramírez
, Nat. Catal.
1
, 363
(2018
).[72]
J. T.
Gleaves
, J.
Ebner
, and T.
Kuechler
, Cat. Rev.: Sci. Eng.
30
, 49
(1988
).[73]
G.
Nemeth
, H.
Selzle
, and E.
Schlag
, Chem. Phys. Lett.
215
, 151
(1993
).[74]
A. M.
Scheer
, C.
Mukarakate
, D. J.
Robichaud
, M. R.
Nimlos
, and G. B.
Ellison
, J. Phys. Chem. A
115
, 13381
(2011
).
This content is only available via PDF.
© 2019 Chinese Physical Society.
2019
Chinese Physical Society
You do not currently have access to this content.
