丝阵Z箍缩过程包括三个主要阶段：丝等离子体形成和丝阵消融、内爆和MRT不稳定性发展、停滞和辐射，其过程的复杂性及状态的不可控性使等离子体在停滞、辐射前的动力学过程对X光辐射产额极为重要。该项目针对几个关键物理问题，如，多少丝阵质量参与内爆、负载电流是否全部通过内爆等离子体、以及磁场如何演化等，分析了丝阵消融和先驱等离子体形成的物理特性，给出了依赖于消融阶段的内爆初始状态，包括等离子体密度剖面、质量以及电流在内爆主体和先驱等离子体中的分配，考虑先驱等离子体对内爆的影响，成功研制了二维MHD程序，模拟了丝阵Z箍缩消融及内爆过程；研究了丝阵内部的磁场和电流分布及其对消融过程的影响；研究了角向均匀性与丝根数的关系；研究了先驱和主体等离子体的质量份额及其与初始丝阵参数的关系。将理论和模拟研究与“强光一号”Z箍缩实验结合，部分结论得到了实验验证，表明该项目的开展有利于Z箍缩X光功率定标律研究及丝阵负载参数的优化设计。针对丝阵消融阶段的物理特征，通过对丝阵质量消融率乘以角向调制因子，建立了描述丝阵消融的二维(r,θ)质量注入MHD模型，研制了相应的模拟程序。研究了丝阵Z箍缩早期等离子体动力学行为，给出了消融等离子体特征量与负载参数的关系。结果表明，消融速度对丝阵半径的变化不敏感，与丝间隙和丝芯直径之比正相关；先驱等离子体质量份额随丝间隙的增大而增大，随丝阵半径的增大而减小；获得了磁场的演化与结构，以及能与“强光一号”Z箍缩实验相比较的电流分布，先驱电流份额随丝间隙的增大而增大，随丝阵半径的增大而减小。采用一维MHD模型分析了消融对内爆动力学的影响，发现在驱动条件不变的情况下，消融过程导致主等离子体内爆速度大于纯等离子体壳内爆速度。研制了二维(r,θ)电阻MHD程序，开展了丝阵Z箍缩消融-内爆过程的二维模拟研究，获得了消融-内爆过程的整体二维图像。假定初始时刻丝已膨胀至直径d0，研究表明，d0越大内爆启动时间越早，主等离子体电流份额近似正比于d0；最大内爆速度随d0的增大而增大。值得注意的是，丝间隙的减小导致丝阵更易发生角向融合，先驱等离子体份额相应减小。当丝间隙小于某一阈值，轴附近内爆动能总通量的峰值随丝间隙的下降迅速提高，内爆品质大大改善。基于上述研究工作，课题组为“强光一号”Z箍缩实验制定了物理方案，实验已圆满完成。为PTS装置丝阵负载优化设计提供了合理的参考。