Regular Article - Experimental Physics

The European Physical Journal A

, 48:144

Preparation and characterisation of isotopically enriched Ta2O5 targets for nuclear astrophysics studies

  • LUNA Collaboration
  • , A. CaciolliAffiliated withINFN, Sezione di PadovaINFN, Laboratori Nazionali di Legnaro Email author 
  • , D. A. ScottAffiliated withSUPA, School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh
  • , A. Di LevaAffiliated withDipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli “Federico II”, and INFN
  • , A. FormicolaAffiliated withINFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
  • , M. AliottaAffiliated withSUPA, School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh
  • , M. AndersAffiliated withHelmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
  • , A. BelliniAffiliated withDipartimento di Fisica, Università di Genova, and INFN
  • , D. BemmererAffiliated withHelmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
    • , C. BrogginiAffiliated withINFN, Sezione di Padova
    • , M. CampeggioAffiliated withUniversità degli Studi di Milano and INFN
    • , P. CorvisieroAffiliated withDipartimento di Fisica, Università di Genova, and INFN
    • , R. DepaloAffiliated withDipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Padova, and INFN
    • , Z. ElekesAffiliated withHelmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
    • , Zs. FülöpAffiliated withINFN, Sezione di PadovaInstitute of Nuclear Research (ATOMKI)
    • , G. GervinoAffiliated withINFN, Sezione di PadovaDipartimento di Fisica Sperimentale, Università degli Studi di Torino, and INFN
    • , A. GuglielmettiAffiliated withUniversità degli Studi di Milano and INFN
    • , C. GustavinoAffiliated withINFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
    • , Gy. GyürkyAffiliated withINFN, Sezione di PadovaInstitute of Nuclear Research (ATOMKI)
    • , G. ImbrianiAffiliated withDipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli “Federico II”, and INFN
    • , M. JunkerAffiliated withINFN, Laboratori Nazionali del Gran Sasso
    • , M. MartaAffiliated withHelmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
    • , R. MenegazzoAffiliated withINFN, Sezione di Padova
    • , E. NapolitaniAffiliated withINFN, Sezione di PadovaMATIS-IMM-CNR at Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Padova
    • , P. PratiAffiliated withDipartimento di Fisica, Università di Genova, and INFN
    • , V. RigatoAffiliated withINFN, Laboratori Nazionali di Legnaro
    • , V. RocaAffiliated withDipartimento di Scienze Fisiche, Università di Napoli “Federico II”, and INFN
    • , C. RolfsAffiliated withINFN, Sezione di PadovaInstitut für Experimentalphysik III, Ruhr-Universität Bochum
    • , C. Rossi AlvarezAffiliated withINFN, Sezione di Padova
    • , E. SomorjaiAffiliated withINFN, Sezione di PadovaInstitute of Nuclear Research (ATOMKI)
    • , C. SalvoAffiliated withINFN, Laboratori Nazionali del Gran SassoDipartimento di Fisica, Università di Genova, and INFN
    • , O. StranieroAffiliated withINFN, Sezione di PadovaOsservatorio Astronomico di Collurania, Teramo, and INFN, Sezione di Napoli
    • , F. StriederAffiliated withINFN, Sezione di PadovaInstitut für Experimentalphysik III, Ruhr-Universität Bochum
    • , T. SzücsAffiliated withINFN, Sezione di PadovaInstitute of Nuclear Research (ATOMKI)
    • , F. TerrasiAffiliated withINFN, Sezione di PadovaSeconda Università di Napoli, Caserta, and INFN, Sezione di Napoli
    • , H. P. TrautvetterAffiliated withINFN, Sezione di PadovaInstitut für Experimentalphysik III, Ruhr-Universität Bochum
    • , D. TrezziAffiliated withUniversità degli Studi di Milano and INFN

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Abstract

The direct measurement of reaction cross-sections at astrophysical energies often requires the use of solid targets of known thickness, isotopic composition, and stoichiometry that are able to withstand high beam currents for extended periods of time. Here, we report on the production and characterisation of isotopically enriched Ta2O5 targets for the study of proton-induced reactions at the Laboratory for Underground Nuclear Astrophysics facility of the Laboratori Nazionali del Gran Sasso. The targets were prepared by anodisation of tantalum backings in enriched water (up to 66% in 17O and up to 96% in 18O. Special care was devoted to minimising the presence of any contaminants that could induce unwanted background reactions with the beam in the energy region of astrophysical interest. Results from target characterisation measurements are reported, and the conclusions for proton capture measurements with these targets are drawn.