甲烷、氮、氧、氢、氦等标准沸点低于123开的工质称为低温工质。低温流体与常温流体存在显著的物性差异，如液氮极小的接触角使膜状冷凝占据主导地位。在一个大气压下液氮的导热系数只有水的1/5，因此氮蒸气冷凝过程的热阻显著高于常温流体；液氮黏度大约只有水的1/2，因此氮的冷凝液膜流动阻力更小；氮的汽化潜热值只有水的1/10，因此对于同样的热量输入，氮的气液界面的相变过程会更加剧烈。

低温流体的冷凝过程属于有相变的两相流动，其传热与流动机理与两相流动流型直接相关，不同流型下的传热与动力学特性相差很大。这些流型信息对获得精确的传热与流动关联式至关重要。有三种技术使冷凝液流动过程可被观察，即可视化技术：CCD摄像法、粒子图像测速以及基于密度变化的可视化方法（如激光全息干涉）。CCD摄像法由于其拍摄效果好、操作简便以及可以直接获得直观图像的特点，已成为低温冷凝可视化研究的主要手段。根据光源与相机的相对位置，CCD摄像法的打光方式主要分为背侧打光和同侧打光。同侧打光即光源和摄像仪位于装置同侧的一种打光方式。同侧打光本身具有一定的局限性，如图像往往存在高亮光斑、视野内光线分布不均以及光源和摄像仪在空间布置上的拥挤等。但由于实验装置结构的限制，通过背侧打光形成合适的光学通路存在困难，只能开设单光窗的方式进行同侧打光。采用环形光源内置、高速摄像仪外置的同轴布置方式，可以有效解决单光窗可视化方法中存在的图像有高亮光斑等诸多问题，获得低温冷凝清晰、稳定的液膜流动图像。