氚碳氧化燃燒爐是環境監測、核設施流出物分析及放射性碳與氚樣品前處理的關鍵設備，主要用于將含氚水樣或含22C有機樣品在高溫富氧條件下氧化，轉化為可測量的HTO或CO2氣體，以便后續通過液閃儀或氣體計數器進行精準定量。
氚碳氧化燃燒爐結構精密、控溫嚴謹、密封可靠，整機性能依賴于多個協同工作的功能模塊。
一、高溫燃燒管
通常采用高純石英或剛玉材質制成，耐溫可達900–1100℃，化學惰性強，避免樣品吸附或催化副反應。管內填充鉑/氧化銅催化劑，確保有機物氧化為CO2，同時促進氫同位素轉化為水蒸氣，轉化效率＞98%。
二、加熱與溫控系統
多段硅碳棒或電阻絲加熱：實現爐膛溫度分區控制（如預熱區、燃燒區、冷卻區）；
高精度熱電偶+PID控制器：控溫波動≤±2℃，支持程序升溫（如從室溫升至850℃），確保不同樣品（液體、固體、氣體）適應性；
超溫保護：獨立溫控繼電器在異常時自動斷電，防止設備損壞。
三、氣體供給與凈化系統
高純氧氣（≥99.999%）作為載氣與氧化劑，經減壓閥、流量計精確控制（通常50–200mL/min）；
前置凈化裝置：含分子篩、活性炭和銅屑過濾器，去除O2中水分、CO2及還原性雜質，避免本底干擾；
尾氣吸收單元：燃燒產物經冷凝器冷卻后，由干燥管或吸收瓶捕獲目標產物（如NaOH吸收CO2，干燥劑收集HTO）。
四、進樣與密封裝置
石英舟或微量注射系統：固體/液體樣品置于耐高溫石英舟，通過滑軌或機械臂送入爐膛；
雙閥門隔離設計：進樣口配備真空/惰氣吹掃閥，防止空氣倒灌引入氮氧干擾；
全金屬密封接頭：確保系統氣密性，泄漏率＜1×1022Pa·m2/s，滿足放射性操作安全要求。
五、安全與輻射防護模塊
負壓通風柜集成：整機置于通風櫥內，排氣經高效過濾（HEPA+活性炭）后排放；
泄漏監測：部分機型配備氚在線監測探頭，實時預警；
聯鎖保護：爐門未關嚴或氣流異常時禁止升溫，防止放射性逸散。
