聚合物/高压气体体系凝聚态演变是微纳孔聚合物成形产业中的关键科学问题，面临高压表征仪器匮乏和多尺度观测与环境变量精确控制等问题。本研究突破了样品温度快速小震荡动态调控、预紧式紧凑自密封样品池结构设计、耐高压强换热冷却装置设计与制造、跨多尺度同步观测技术等关键技术，研制出一种原位高压多光学观测系统。该系统集成普通光学、偏振光学、小角激光散射三种观测方法，可实现-56~400℃、0.1~40MPa 范围内样品温度和压力的精确调控，可在0.1μm~1cm尺度下原位观测和定量表征聚合物/高压气体体系的熔融、相分离、发泡、结晶等凝聚态结构及演变行为，为从理论上指导轻量化高性能微孔聚合物成型加工工艺提供了科学观测和表征手段。