1966年，美国科学家J.W.米勒（J.W.Miller）取得了陆地电火花震源的专利，法国SIG公司从1967年起致力于海上电火花震源的研制。由此，电火花震源因在军事和地探领域的巨大应用价值得到广泛关注。20世纪90年代以后，电火花震源技术逐渐成熟并开始商用。美国、澳大利亚、日本等相继开展了电火花震源横波勘探的研究，荷兰GEO公司专为深水设计研制Geo-Spark1600深海多电极电火花发射阵列系统。中国研制的LDZ200/10型电火花震源是垂直地震剖面（VSP）测井中比较理想的非炸药震源之一，2009年中国科学院电工所与广州海洋地质调查局联合研制了海鳗20千焦电火花震源系统，可用于海洋石油勘探深水领域。2014年，北京同度物探公司的TD-Sparker系列大功率电火花震源，模块化设计，配置灵活，可在井中激发也可在地面浅水中激发。

电火花震源由电源控制台、变压整流、放电电阻、高压电容器组、特制点火开关、放电电缆及电极等组成。发电机或市电所供电压，经变压升压，整流后变直流存储到高压电容器组中，由电源控制台监控测试充电情况和安全保护装置。充足电后，由人工或仪器遥控系统控制触发系列，使点火开关瞬时打开，在电容器组两极及电缆放电电极形成回路，在放电电极端产生电弧，从而形成电火花震源。装置中所使用的电容器必须是脉冲电容器，因为最后是要利用电容器来进行脉冲放电。在海上工作，气候情况复杂，空气潮湿，这种环境下要选择铁壳脉冲电容器。

工作中，电火花震源用交流220伏或380伏，经过变频、升压，整流为高压直流，储存在高压电容器组中；通过微控制器系统检测电压值，当电压达到一定值或者收到地震仪发出的触发信号，高压火花开关导通，电容中储集的电能通过电缆，放电电极在水介质中瞬间放电，将电极周围液体气化电离，产生冲击波（见图）。电火花震源的主要技术指标见表。

电火花震源原理图

按照功率大小可分为小功率电火花震源和大功率电火花震源。DH-I型电火花震源属于小功率震源，体积小重量轻，不使用交流电源或发电机，只用24伏的免维护电瓶作为电源，特别适合工程勘探测井震源使用；TD-Sparker震源是大功率震源，功率大转换效率高，能量从10千焦到800千焦可定制，电缆长度可达1000多米，它的大部分能量作为弹性波释放，转换效率高，120千焦的电火花震源和440克TNT炸药（相当于1760千焦）所得反射记录相当。按照供电方式分为电频+逆变器、发电机等。根据工况分为水上型、滩涂型、陆地型、山地型电火花震源。按照封装方式分为船载式、车载式、人抬式、背包式电火花震源等。

通常在浅海地震勘探，特别是连续地层剖面仪中应用，也可以用于超前预报、VSP测井、跨孔CT、场地地震、城市物探等。具有安全绿色环保，对周围环境的影响小，激发出的地震信号频带宽，高频丰富，震源激发穿透性好，可用蓄电池供电，能量可控，多次重复激发的波形一致性较好等特点。