Pile d'isolants sous vide Zr est un type d'isolant électrique utilisé dans les appareils à vide de haute puissance, tels que les ampoules à vide et les disjoncteurs à vide. Il se compose d'un empilement de disques en céramique d'oxyde de zirconium (ZrO2), chacun présentant une surface métallisée, séparés par des espaces sous vide. Les surfaces métallisées sont généralement en molybdène (Mo) ou en tungstène (W).

L'empilement d'isolants sous vide Zr fonctionne sur le principe de l'émission d'électrons secondaires. Lorsqu'un champ électrique est appliqué à travers la pile, des électrons sont émis depuis la cathode (électrode négative) et accélérés vers l'anode (électrode positive). Les électrons de haute énergie entrent en collision avec la surface du ZrO2, provoquant l'émission d'électrons secondaires de la céramique. Ces électrons secondaires sont ensuite accélérés vers la cathode, créant une avalanche d’électrons.

Cette avalanche d'électrons conduit à la formation d'un plasma, qui est un gaz hautement ionisé. Le plasma se caractérise par une conductivité électrique élevée, permettant au courant de circuler à travers l'espace vide.

Les principaux avantages des empilements d’isolants sous vide en Zr sont leur rigidité diélectrique élevée, leurs faibles pertes diélectriques et leur capacité à résister à des températures et à des rayonnements élevés. Ils sont largement utilisés dans les appareils à vide de haute puissance, notamment les ampoules à vide, les disjoncteurs à vide et les interrupteurs à vide.