有机氚碳制样装置是环境监测、地质年代测定、核能研究与生命科学领域中用于制备氚标记有机样品的关键设备。氚作为氢的放射性同位素，广泛应用于示踪实验、β射线源制备与加速器质谱（AMS）分析。
有机氚碳制样装置通过催化还原、合成反应或交换反应，将无机氚（如HTO）转化为有机氚化合物（如氚代甲烷、氚代苯、氚标记氨基酸），为高灵敏度检测提供稳定、高比活度的样品源。
1、反应腔体
作为氚化学反应的主要场所，通常由不锈钢或石英玻璃制成，具备高真空密封性与耐辐射性能。内壁光滑，减少氚滞留。腔体设计优化气流路径，确保反应物充分混合与高效转化。部分型号配备加热套，实现温度精确控制（50–300℃），促进催化反应进行。
2、催化剂系统
采用高活性催化剂（如钯碳、铂黑、镍基合金）负载于多孔载体上，置于反应腔内。催化剂表面提供活性位点，促进氚气（HT）与有机前体（如烯烃、酮类）发生加氢或同位素交换反应，实现氢-氚原子的高效置换。催化剂需定期活化或更换，以维持反应效率。
3、真空与气体控制系统
由真空泵、压力传感器、质量流量计与多通阀组构成。可抽至高真空（≤10?? Pa），排除空气与杂质。精确控制氚气、载气（如氮气、氩气）及反应气体的进样量与压力，确保反应在惰性、可控氛围中进行，防止爆炸风险。
4、冷凝与捕集单元
利用液氮（-196℃）或干冰/丙酮浴（-78℃）冷阱，将气态有机氚产物冷凝为液体，实现高效捕集与分离。多级冷阱可逐级分离不同沸点组分，提高产物纯度。捕集瓶采用耐辐射玻璃或金属材质，密封可靠。
5、在线监测模块
集成β射线探测器（如GM计数管）或质谱仪，实时监测反应进程与氚活度变化。通过数据反馈调节反应参数，优化产率。部分系统配备红外光谱（FTIR）实时分析化学结构，确保目标产物生成。
6、样品封装装置
反应完成后，将制备的有机氚样品转移至专用密封安瓿瓶或金属罐中。采用火焰封口或机械压封技术，确保长期储存无泄漏。封装过程在手套箱或屏蔽罩内进行，防止操作人员受辐照。
