回旋管是电子管或真空管的一种形式，通常被称为回旋加速器共振脉塞，因为它最常见的用途之一是回旋加速器的高能物理研究。回旋管的优点是它可以在只有几毫米的非常小的波长下产生兆瓦范围内的大量射频 (RF) 能量，这对于标准真空管来说是不可能的。该过程会产生大量的热量，可用于烧结陶瓷或加热聚变研究反应堆中的等离子体。回旋管还直接用于核磁共振 (NMR) 成像，以观察原子水平的量子力学效应，或用于医学诊断的磁共振显微镜 (MRI)。
原理回旋加速器的功能背后的原理最早是在 20 世纪 50 年代末从理论上提出的，当时人们首次在回旋加速器中研究电子能量的相对论效应e.通过以相同频率将电子流注入回旋加速器的电磁场，观察到一种称为负质量不稳定性的效应。电子流往往会从标准陀螺半径或拉莫尔半径聚集在一起，导致电子减速并在此过程中以毫米波长射频能量或辐射的形式释放动能。
陀螺仪可能用于加热人体皮肤中的水分子。早期电子回旋共振能量证明了在聚变研究中加热等离子体的潜力，但创建回旋加速器系统的技术和科学理解直到 21 世纪第一个十年，真正能够做到这一点的科学才成为一门成熟的科学。随着科学技术先进的回旋管应用分为用于聚变研究的高能兆瓦系统和用于核磁共振波谱学的低能 10 至 1,000 瓦系统。这些设备产生 100 GHz 至 1 太赫兹范围内的太赫兹辐射，用于等离子诊断和陶瓷化合物高温加热等工业应用。日本的研究还通过使用集成模式转换器更有效地将电子束能量转换为热量，将中档到高功率回旋管设备的效率从 1994 年提高了 50%。
<图>
回旋管用于 MRI 中的医学诊断。由于回旋管是受激发射微波放大的一种形式辐射（MASER）装置或自由电子激光器产生它与电磁场有关，与标准微波炉的工作原理有一些相似之处。便携式陀螺仪可以在通常 2 至 235 GHz 的频率范围内运行，这使得它们成为非致命武器系统的有用设备，美国军方将其称为主动拒绝系统 (ADS) 技术。基于回旋管的 ADS 设备可以针对人类，其效果是加热皮肤下的水分子，而不会对组织造成永久性损伤。它作为一种威慑力场，在人群控制中具有理论上的应用，以防止骚乱，或防止敌方士兵或平民接近军事设施和被击落的飞机。
