作为强X射线辐射源的产生与应用技术，喷气Z箍缩内爆在过去三十年间取得了长足的进展。喷气Z箍缩内爆实验产生的稠密等离子体输出的强脉冲K壳层X射线可用于研究X射线辐射与物质相互作用;含氘的喷气Z箍缩内爆实验还获得了1013/脉冲的聚变中子产额，这使得Z箍缩内爆成为最强的实验室脉冲中子源之一。目前喷气Z箍缩内爆已成为世界范围内的一个研究热点。　　本论文工作重点研究了单壳层喷气负载的初始状态及其Z箍缩内爆动力学特性，主要内容包括以下三个部分:　　(1)建立了喷气负载超音速气流流动过程模拟的简化模型。通过数值求解Navier-Stokes方程模拟了气体在喷管内的非定常流动过程，利用直接仿真蒙特卡罗(DSMC)方法模拟喷气在真空中的稀薄流动;　　(2)采用压力探针系统测量了喷气流场的压力分布，进而获得流场的密度分布和流场的线质量密度等特性;　　(3)对单壳层喷气负载进行了系统的内爆动力学实验研究（驱动电流约为0.6 MA），使用X射线分幅相机、针孔积分相机、闪烁体功率计等对等离子体内爆动力学过程和辐射特性进行了测量，分析了负载初始状态对内爆特性的影响。　　通过论文的研究工作，得到了以下主要结论:　　(1)数值求解气流从储气室到喷管出口的非定常流动过程，表明出口处气流线质量密度与喷嘴喉部截面积成正比;线质量密度在阀门开启过程中振荡上升，并且在300-400μs后逐步稳定;　　(2)DSMC模拟方法得到的气流位形呈“喇叭”状，而在气流的下游，气体更趋于向对称轴心收缩，即所谓的“颈缩”。另外，流场密度径向积分结果表明线质量密度沿轴向分布不均匀，在喷嘴出口处线质量密度最大，沿喷嘴出口方向，线质量逐渐降低，最低降至出口处90％;　　(3)利用压力探针直接测量了流场的瞬态压力分布，基于等熵假设，由相应的冲击波关系式和等熵关系式计算得到了流场的静止压力、密度分布，进而由径向积分获得了气体壳层的线质量密度性质;　　(4)在“阳”加速器上开展了单壳层喷气Z箍缩内爆实验，利用X射线分幅获得了等离子体内爆过程图像，结果表明内爆初期等离子体的位形与数值模拟和压力探针实验测得的喷气负载初始位形一致;从电流参数、X射线辐射功率等诊断结果，推得了单壳层喷气负载的内爆时间，并且可以明确地划分Z箍缩内爆发展的四个主要阶段，即初始阶段、电离阶段、加速内爆阶段和滞止热化辐射阶段;　　(5)数值模拟和喷气流场测量表明气体壳层线质量密度的轴向不均匀性使得阳极端的质量小于阴极，这一特性使喷气内爆过程中的“拉链”效应得到了有效抑制，提高了内爆均匀性和平直性;　　(6)利用“雪耙”模型计算的等离子体内爆轨迹与分幅相机的测量结果相一致，分幅相机结果给出的等离子体平均内爆速度沿轴向近似单调地变化，其中阳极速度最大，可达2×107 cm/s，阴极的平均内爆速度最小，约为阳极的一半;　　(7)实验结果表明在单壳层喷气内爆的加速过程中，磁流体瑞利-泰勒(MRT)不稳定性有一定程度的发展，但对于等离子体柱的结构并不造成严重的破坏。