Pilha de isoladores a vácuo Zr é um tipo de isolador elétrico usado em dispositivos de vácuo de alta potência, como interruptores a vácuo e disjuntores a vácuo. Consiste em uma pilha de discos cerâmicos de óxido de zircônio (ZrO2), cada um com uma superfície metalizada, separados por lacunas de vácuo. As superfícies metalizadas são normalmente feitas de molibdênio (Mo) ou tungstênio (W).

A pilha de isoladores a vácuo Zr opera com base no princípio da emissão de elétrons secundários. Quando um campo elétrico é aplicado através da pilha, os elétrons são emitidos do cátodo (eletrodo negativo) e acelerados em direção ao ânodo (eletrodo positivo). Os elétrons de alta energia colidem com a superfície do ZrO2, causando a emissão de elétrons secundários da cerâmica. Esses elétrons secundários são então acelerados de volta ao cátodo, criando uma avalanche de elétrons.

Essa avalanche de elétrons leva à formação de plasma, que é um gás altamente ionizado. O plasma é caracterizado por uma alta condutividade elétrica, permitindo que a corrente flua através do vácuo.

As principais vantagens das pilhas de isoladores a vácuo de Zr são sua alta rigidez dielétrica, baixas perdas dielétricas e capacidade de suportar altas temperaturas e radiação. Eles são amplamente utilizados em dispositivos de vácuo de alta potência, incluindo interruptores a vácuo, disjuntores a vácuo e interruptores a vácuo.