有機氚碳制樣裝置是環境監測、地質年代測定、核能研究與生命科學領域中用于制備氚標記有機樣品的關鍵設備。氚作為氫的放射性同位素，廣泛應用于示蹤實驗、β射線源制備與加速器質譜（AMS）分析。
有機氚碳制樣裝置通過催化還原、合成反應或交換反應，將無機氚（如HTO）轉化為有機氚化合物（如氚代甲烷、氚代苯、氚標記氨基酸），為高靈敏度檢測提供穩定、高比活度的樣品源。
1、反應腔體
作為氚化學反應的主要場所，通常由不銹鋼或石英玻璃制成，具備高真空密封性與耐輻射性能。內壁光滑，減少氚滯留。腔體設計優化氣流路徑，確保反應物充分混合與高效轉化。部分型號配備加熱套，實現溫度精確控制（50–300℃），促進催化反應進行。
2、催化劑系統
采用高活性催化劑（如鈀碳、鉑黑、鎳基合金）負載于多孔載體上，置于反應腔內。催化劑表面提供活性位點，促進氚氣（HT）與有機前體（如烯烴、酮類）發生加氫或同位素交換反應，實現氫-氚原子的高效置換。催化劑需定期活化或更換，以維持反應效率。
3、真空與氣體控制系統
由真空泵、壓力傳感器、質量流量計與多通閥組構成。可抽至高真空（≤10?? Pa），排除空氣與雜質。精確控制氚氣、載氣（如氮氣、氬氣）及反應氣體的進樣量與壓力，確保反應在惰性、可控氛圍中進行，防止爆炸風險。
4、冷凝與捕集單元
利用液氮（-196℃）或干冰/丙酮浴（-78℃）冷阱，將氣態有機氚產物冷凝為液體，實現高效捕集與分離。多級冷阱可逐級分離不同沸點組分，提高產物純度。捕集瓶采用耐輻射玻璃或金屬材質，密封可靠。
5、在線監測模塊
集成β射線探測器（如GM計數管）或質譜儀，實時監測反應進程與氚活度變化。通過數據反饋調節反應參數，優化產率。部分系統配備紅外光譜（FTIR）實時分析化學結構，確保目標產物生成。
6、樣品封裝裝置
反應完成后，將制備的有機氚樣品轉移至專用密封安瓿瓶或金屬罐中。采用火焰封口或機械壓封技術，確保長期儲存無泄漏。封裝過程在手套箱或屏蔽罩內進行，防止操作人員受輻照。
