在瞬变电磁探测和电磁水处理等领域，开展陡脉冲电流源技术的研究具有重要的理论意义和实用价值。陡脉冲电流源在不同的应用场合有着不同的要求，瞬变电磁探测场源对波形形状要求高，要求电流恒流期间稳定，下降沿线性且关断延时短。由于瞬变电磁负载呈感性，要实现精准的波形形状控制非常困难，此外，目前的技术未实现上升沿和下降沿的一致对称，上升沿的响应信号未得到利用。本文针对瞬变电磁应用，提出了一种单极性陡脉冲电流源电路。对于交变电磁工业循环水阻垢应用领域，目前一般采用单频正弦交流电磁脉冲，常由于偏离最佳阻垢频率，而使阻垢失败。本文提出陡脉冲电流源输出频率丰富，应用于电磁阻垢中，以覆盖最佳阻垢频率，可取得较好的阻垢效果。①单极性陡脉冲电流源拓扑结构研究。本文简要阐述了电磁探测系统发展现状，分析了陡脉冲电流源的关键技术问题，研究已有的感性负载下陡脉冲电流源电路拓扑结构，提出一种适用于浅层地面探测的具有前后沿短延时、前后沿线性一致对称、幅值稳定的单极性陡脉冲电流源电路。②单极性陡脉冲电流源恒流设计与前后沿对称性设计。针对负载电流存在非理想上升、进入恒流阶段时出现过冲的问题，采用恒流供电和恒压钳位相结合的方法，对恒流电感优化设计，使得负载电流上升到恒流设定值时无过冲。针对上升沿和下降沿未实现一致对称的问题，分析条件I0R1VC的局限性，采用负载电流上升沿和下降沿分别钳位的思想，设定上升沿钳位电压比下降沿钳位电压高I0R1，实现真正意义上的一致对称。针对恒流纹波较大的问题，提出添加续流二极管的恒流控制方法，以形成较稳定的一次背景场。在详细介绍了电路工作原理和相关参数设计之后，进行了仿真和实验分析，验证了电路的正确性。③双极性陡脉冲电流源及阻垢实验研究。对交变电磁阻垢的分析研究中，针对螺线管式处理腔，设计了三角波和锯齿波双极性电流发生器，锯齿波双极性电流发生器的电流关断沿技术采用了单极性陡脉冲电流源的高压钳位技术。比较正弦波、三角波、锯齿波电流场源的阻垢效果，在能量一致的条件下，保证外界环境相同，利用EDTA二钠滴定法，验证了经双极性锯齿波电流场源处理的溶液钙离子浓度最高，即双极性锯齿波电流阻垢效果最好，证实了双极性陡脉冲电流源具有与常规单频正弦电流更佳的阻垢效果。