低溫顯微物鏡，是應(yīng)用在低溫顯微鏡中，工作在低溫、超低溫條件下的物鏡，目的是實(shí)現(xiàn)低溫高精度顯微成像。
　　物鏡，是顯微鏡的重要組成部分，功能是對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行成像，通常由多個(gè)透鏡組合而成，以規(guī)避單個(gè)透鏡的成像缺陷，其性能優(yōu)劣直接影響顯微鏡成像質(zhì)量，地位重要性突出。
　　普通顯微鏡工作在常溫下。低溫顯微鏡工作在低溫環(huán)境中，配置有低溫冷卻系統(tǒng)，將樣品冷卻后在低溫條件下進(jìn)行觀察，以獲得樣品的微觀結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品主要包括低溫光學(xué)顯微鏡、低溫電子顯微鏡兩大類，低溫電子顯微鏡又包括低溫掃描電鏡、低溫透射電鏡等類型，可以廣泛應(yīng)用在物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
　　工作在超低溫條件下的低溫電子顯微鏡，也稱為冷凍電鏡，工作時(shí)，樣品經(jīng)過(guò)超低溫冷凍處理后，在超低溫條件下進(jìn)行觀察。由于樣品迅速被冷凍，樣品中的水分呈玻璃態(tài)，降低了冰晶產(chǎn)生概率，不會(huì)使樣品結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，因此冷凍電鏡可以獲得樣品的清晰三維結(jié)構(gòu)。冷凍電鏡觀察對(duì)象范圍拓寬，包括液體樣品、半液體樣品、對(duì)溫度敏感樣品、對(duì)電子束敏感樣品等。
　　由于工作環(huán)境特殊，應(yīng)用在低溫顯微鏡上的物鏡，與常溫物鏡相比，其性能與結(jié)構(gòu)存在明顯差異。例如德國(guó)卡爾蔡司（Carl Zeiss AG）推出的低溫顯微物鏡，擁有密封件，以在物鏡與冷凍室之間提供密封。德國(guó)Attocube Systems AG公司推出的低溫顯微物鏡，是一種消色物差鏡，具有高數(shù)值孔徑、高收光效率、小光斑直徑等特點(diǎn)，避免了常溫物鏡在低溫條件下使用會(huì)產(chǎn)生的光軸變化、色差等問(wèn)題。
　　冷凍電鏡是低溫顯微鏡的重要產(chǎn)品類型。2023年，全球冷凍電鏡市場(chǎng)規(guī)模約為4.2億美元，預(yù)計(jì)2023-2029年將繼續(xù)以5.6%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。在此背景下，全球低溫顯微物鏡市場(chǎng)發(fā)展空間正在不斷增大。
　　在冷凍電鏡中，冷凍透射電鏡是最為常見(jiàn)產(chǎn)品類型，通常情況下，冷凍透射電鏡被直接稱為冷凍電鏡。一直以來(lái)，我國(guó)冷凍透射電鏡需求完全依靠進(jìn)口，但生物島實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)自主研發(fā)出120kV場(chǎng)發(fā)射冷凍電鏡核心部件120kV場(chǎng)發(fā)射電子槍。我國(guó)有望實(shí)現(xiàn)冷凍透射電鏡國(guó)產(chǎn)化，因此政府對(duì)低溫顯微物鏡自主研發(fā)關(guān)注度高。
   我國(guó)2023年度國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“基礎(chǔ)科研條件與重大科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)”重點(diǎn)專項(xiàng)中提出，開(kāi)發(fā)低溫顯微物鏡，突破高數(shù)值孔徑、長(zhǎng)工作距、復(fù)消色差物鏡光學(xué)設(shè)計(jì)、耐低溫機(jī)械設(shè)計(jì)、高精度物鏡裝配等關(guān)鍵技術(shù)。這將推動(dòng)我國(guó)低溫顯微物鏡自主研制實(shí)力不斷提升。