Žirotron je oblika elektronske cevi ali vakuumske cevi, ki se pogosto imenuje ciklotronski resonančni maser zaradi dejstva, da je ena izmed njegovih najpogostejših uporab v raziskavah visokoenergijske fizike v ciklotronih. Prednost, ki jo ponuja žirotron, je, da lahko ustvari ogromne količine radiofrekvenčne (RF) energije v megavatnem območju pri zelo majhnih valovnih dolžinah le nekaj milimetrov, kar ni mogoče za standardne vakuumske cevi. Postopek lahko ustvari ogromno toplote, ki se lahko uporabi za sintranje keramike ali segrevanja plazme v fuzijskih raziskovalnih reaktorjih. Žirotroni se neposredno uporabljajo tudi pri slikanju z jedrsko magnetno resonanco (NMR) za opazovanje kvantno mehanskih učinkov na atomski ravni ali v mikroskopiji z magnetno resonanco (MRI) za medicinske diagnoze.
Načelo delovanja žirotrona je bilo prvič teoretično sestavljeno v poznih petdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so v ciklotronih prvič preučevali relativistične učinke energije elektronov. Z vbrizgavanjem tokov elektronov v elektromagnetno polje ciklotrona z enako frekvenco je bil opažen učinek, znan kot negativna nestabilnost mase. Elektronski tok bi se nagibal k združevanju iz standardnega giroradija ali Larmorjevega polmera, kar bi povzročilo, da se elektroni upočasnijo in sproščajo kinetično energijo v procesu kot radiofrekvenčno energijo ali sevanje milimetrske valovne dolžine.
Zgodnje elektronske ciklotronske resonančne energije so pokazale potencial za segrevanje plazme v raziskavah fuzije, vendar tehnologija in znanstveno razumevanje za ustvarjanje žirotronskega sistema, ki je bil tega zanesljivo sposoben, ni postala zrela znanost šele v prvem desetletju 21. stoletja. Ko sta znanost in tehnologija napredovala, so se aplikacije žirotronov razdelile na visokoenergijske megavatne sisteme za raziskave fuzije in nizkoenergijske 10- do 1,000-vatne sisteme za NMR spektroskopijo. Kadar naprave proizvajajo terahertz sevanje v območju od 100 gigaherc do 1 terahertz, se uporabljajo v industrijskih aplikacijah, kot so plazma diagnostika in visokotemperaturno segrevanje keramičnih spojin. Raziskave na Japonskem so prav tako povečale učinkovitost žirotronskih naprav srednjega in visoke moči za 50 % od leta 1994 z uporabo integriranega pretvornika načina za učinkovitejšo pretvorbo energije elektronskega žarka v toploto.
Ker je žirotron oblika naprave za mikrovalovno ojačenje s stimulirano emisijo sevanja (MASER) ali laserja s prostimi elektroni, ki ustvarja elektromagnetno polje, ima nekaj podobnosti z načelom delovanja standardne mikrovalovne pečice. Prenosni žirotron lahko deluje v razponu frekvenc, običajno od 2 do 235 gigahercev, zaradi česar so uporabne naprave za sisteme nesmrtonosnega orožja, ki jih ameriška vojska imenuje tehnologija Active Denial System (ADS). ADS naprava, ki temelji na žirotronu, je lahko usmerjena proti ljudem z učinkom, da segreje molekule vode pod kožo, ne da bi povzročila trajne poškodbe tkiva. To deluje kot odvračilno polje, ki ima teoretično uporabo pri nadzoru množic za preprečevanje nemirov ali preprečevanje sovražnikovih vojakov ali civilistov pri približevanju vojaškim objektom in sestreljenim letalom.