Žirotron je oblik elektronske cijevi ili vakuumske cijevi koja se često naziva ciklotronskim rezonancijskim maserom zbog činjenice da je jedna od njegovih najčešćih upotreba u istraživanju fizike visokih energija u ciklotronima. Prednost koju žirotron nudi je u tome što može generirati ogromne količine radiofrekventne (RF) energije u rasponu megavata na vrlo malim valnim duljinama od samo nekoliko milimetara, što nije moguće za standardne vakuumske cijevi. Proces može generirati ogromnu količinu topline, koja se može koristiti za sinteriranje keramike ili zagrijavanje plazme u fuzijskim istraživačkim reaktorima. Žirotroni se također izravno koriste u nuklearnoj magnetskoj rezonanciji (NMR) za promatranje kvantnih mehaničkih učinaka na atomskoj razini ili u mikroskopiji magnetske rezonancije (MRI) za medicinske dijagnoze.
Princip rada žirotrona prvi je put teoretski sastavljen u kasnim 1950-ima, kada su se relativistički učinci energije elektrona prvi put proučavali u ciklotronima. Ubrizgavanjem struja elektrona u elektromagnetsko polje ciklotrona s jednakom frekvencijom uočen je učinak poznat kao negativna nestabilnost mase. Struja elektrona imala bi tendenciju da se skupi iz standardnog žiroradijusa ili Larmorovog radijusa, uzrokujući usporavanje elektrona i oslobađanje kinetičke energije u procesu kao radiofrekvencijsku energiju milimetarske valne duljine ili zračenje.
Energije rane elektronske ciklotronske rezonancije pokazale su potencijal zagrijavanja plazme u istraživanju fuzije, ali tehnologija i znanstveno razumijevanje za stvaranje žirotronskog sustava koji je bio pouzdano sposoban za to nisu postali zrela znanost sve do prvog desetljeća 21. stoljeća. Kako je znanost i tehnologija napredovala, aplikacije žirotrona podijelile su se na visokoenergetske megavatne sustave za istraživanje fuzije i niskoenergetske sustave od 10 do 1,000 vata za NMR spektroskopiju. Tamo gdje uređaji proizvode terahertz zračenje u rasponu od 100 gigaherca do 1 teraherca, koriste se u industrijskim primjenama kao što su dijagnostika plazme i visokotemperaturno zagrijavanje keramičkih spojeva. Istraživanja u Japanu također su povećala učinkovitost žirotronskih uređaja srednjeg dometa do velike snage za 50% od 1994. korištenjem integriranog pretvarača načina rada za učinkovitije pretvaranje energije snopa elektrona u toplinu.
Budući da je žirotron oblik uređaja za mikrovalno pojačanje stimuliranom emisijom zračenja (MASER) ili lasera sa slobodnim elektronima koji generira elektromagnetska polja, on ima neku sličnost s principom rada standardne mikrovalne pećnice. Prijenosni žirotron može raditi u rasponu frekvencija obično od 2 do 235 gigaherca, a to ih čini korisnim uređajima za nesmrtonosne sustave oružja koje američka vojska naziva tehnologijom Active Denial System (ADS). ADS uređaj baziran na girotronu može biti usmjeren protiv ljudi s učinkom da zagrijava molekule vode ispod kože bez nanošenja trajnog oštećenja tkiva. Ovo djeluje kao polje odvraćanja koje ima teorijsku primjenu u kontroli mase kako bi spriječilo nerede ili spriječilo neprijateljske vojnike ili civile da priđu vojnim postrojenjima i oborenim zrakoplovima.