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Megaray MR175 MK2 - Tragbarer Scheinwerfer mit 175W Xenon Kurzbogen Hochdruckbirne & Linsensystem

The_Driver

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Die Megaray MR175MKII ist der wohl krasseste, tragbare Scheinwerfer, den man für Geld kaufen kann. Er wurde ursprüngliche für das südafrikanische Militär entwickelt und ist dementsprechend sehr robust. Ich finde ihn faszinierend und bin der Meinung, dass es dazu unbedingt einen Thread geben sollte.


Aktueller herstellerlink: MEGARAY MR175 FOR HANDHELD APPLICATIONS


Eigenschaften:
  • Hersteller: Megaray Limited (früher nighvisionoptics ltd)
  • 175W Xenon Kurzbogen Cermax Modul mit parabolischem Reflektor (Cermax PE175BF)
  • Optischer Aufbau mit zwei Linsen und einem Reflektor entsprechend dem Galilei-Fernrohr bzw. einem “Beam Expander”
  • Beide Optiken anti-reflex beschichtet
  • Manuell fokussierbar durch Schieben des Bezels (2° - 6°)
  • Optionale Zusatzlinse ermöglicht 9° - 74°
  • Gleichmäßige Lichtverteilung mit Spot & Corona ohne Spill in jeder Fokusstellung (kein Donuthole)
  • Helligkeit: 4375 Birnenlumen (Diskussion dazu weiter unten)
  • Lichtstärke: 3.187.500cd (Peak: 11Mcd)
  • Keine Aufwärmzeit - sofort hell
  • Farbtemperatur: 5700K
  • Farbwidergabe: Vollspektrumlicht
  • 840nm und 930nm Infrarotlicht mittels optionalen Filtern
  • Modi: Dauerlicht, 8Hz Strobe
  • Abmessungen: (B)130mm x (L)410/500mm x (H)315mm
  • Gewicht: 3,6kg
  • Gehäuse: Glasfaserverstärktes Nylon
  • Stromversorgung über “Miltär-Anschluss”: 12-32V DC (230W)
  • externer Akku:
    • Safion LiFePO4 Akkupack integriert in einer Weste mit 3x 6S4P (19,8V, 5,3Ah) = 314,8Wh
    • Alternativ: BB-2590 Militär-Akku
  • integriertes Stativgewinde
  • integrierte 6 Zoll lange Picatinny-Schiene
  • aktive Kühlung durch Lüfter (12V, 3,5 Watt, 29 CFM, 60mm x 60mm x 25,4mm)
  • Temperaturüberwachung an zwei Stellen: Cermax Modul und unterer Kühlkörper
  • Verpolungsschutz
  • Wassergeschützt - water resistant (die Elektronik ist komplett abgedichtet)
  • Preis: ca. 7000$
Varianten:
  1. MR125 (125W)
  2. MR175 MK1 (175W) (seit 2003)
  3. MR175 MK2 (175W)
Lichtquelle:
Die Lampe nutzt ein Cermax Lampenmodul (werden häufig in Endoskopen genutzt), welches eine 175W Xenon Kurzbogen Hochdruckbirne und einen kleinen parabolischen Reflektor in einem Keramikgehäuse beinhaltet (Modellnummer Cermax PE175BF, siehe hier). Hier das Datenblatt. Komischerweise gibt der Hersteller für diese nur 2200 Lumen an, was selbst für eine ineffiziente Xenon Lampe sehr wenig ist. Megaray hingegen gibt 4375 Birnenlampen an, was eigentlich sehr gut passt (25m/W bei kleinen Xenonbirnen, im Kilowatt Bereich schaffen die auch 50lm/W).


Links:
  • Brochüre von Megaray
  • Anleitung MR175W MK2 2016
  • Hier Vorstellung von BVH im CPF
  • Hier Fotos der Innereien
  • Hier Beamshots mit 12Mcd Maxabeam
  • Link zu britischem Händler mit Fotos und Beamshots
  • Hier und hier Fotos, wo man sieht, wie sie in der Hand liegt und, wie groß sie ist
  • Hier ein toller, sehr aufwendiger Beamshotvergleich von 2003 mit der ersten Variante der Megaray (125W) und der alten Maxabeam Gen2 mit 6Mcd
  • Infos zu den Optiken hier, hier und hier

Die Optiken:

Plano-Konkave Streulinse vor dem Birnenmodul (Streueffekt durch Form der Linse, sie ist klar):
  • Durchmesser: 40mm
  • Außendicke: ~7mm
  • Mittendicke: ~4,5mm
  • Abstand Fokuspunkt von Reflektor zu flachen Rückseite von Streulinse: ~25mm

Plano-Konvexe (asphärische) Sammellinse:
  • Durchmesser: 104mm
  • Kurven-Radius: 210mm
  • Brennweite: 350mm
  • Randdicke: ~3,5mm
  • Mittendicke: ~6mm
  • Abstand zwischen den Linsen: ca. 250mm bei max Fokus

Youtube:





 
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Einer der großen Unterschiede dieser Lampe im Vergleich zu Maxabeam, Nighthunter und Co. Ist die Gleichmäßigkeit des Lichts. Auch hier gibt es natürlich Spot & Corona, aber die Corona ist viel heller als bei der Naxabeam und vor allem ist das Licht auch im defokussierten Zustand immer ziemlich gleichmäßig.

Hier die Webseite von 2003. Dort findet man auch ältere Versionen der Anleitungen.

Hier Beamshots in Paris inkl. Beleuchtung des Eifelturms
 
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Weiß man, wo das gue Stück gebaut wird, dann könnte ich meine Liste ergänzen:pfeifen:
 

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Weiß man, wo das gue Stück gebaut wird, dann könnte ich meine Liste ergänzen:pfeifen:
Die Firma sitzt in Südafrika. Sie verzichten allerdings bewusst darauf anzugeben, wo die Lampen hergestellt werden. Ich würde bei solcher Militärtechnik aber stark davon ausgehen, dass sie in dem Land hergestellt werden.
 
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stefan-1

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Ein Ultrathrower aus .za... Klingt verlockend. Allgemein im Bereich Militärtechnik haben die einige nette Sachen am Start. Und Sonnengläser können die ja auch machen... Irgendjemand eine Ahnung, was die MR175 kosten?

Das Teil geht auch als Requisite im SciFi-Bereich durch, da muss man nicht mal irgendwelche Strahlen reinmalen, sondern nur jemanden anleuchten und der gibt dann den Sterbenden, am besten wie in der klassischen Oper. Oder es passiert was nicht jugendfreies ;)

S.
 
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Dagor

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Der Amphenol Stecker 206426 ist schon echt ein dicker Brummer für eine "Taschenlampe"...

:pfeifen:
 
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Jeder der beiden Anschlusspins ist mit zwei Kabeln verbunden (Braun und gelb-grün sind Minus)

 
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Dieser sehr preiswerte Lipo Akku (6S, 3,7Ah) passt zufällig in eine Lupine Akkuflasche. Diese schützen den Akku durch ihre integrierte Polsterung und Abdichtung.

 
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The_Driver

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Es handelt sich um das ursprüngliche 125W Modell. Die Lampe ist riesig und mit 3,6kg bereits ohne Akku sehr schwer, wenn man bedenkt, wie man sie festhält. Ein Schultergurt ist Pflicht. Durch ihr Aussehen und den lauten Lüfter, der im Betrieb immer läuft, ist sie für eine Taschenlampe sehr imposant. Das laute Summen beim Zünden trägt auch dazu bei.
 
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The_Driver

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Das elektronische Vorschaltgerät (EVG) ist ein Bisschen größer als z.B. der Treiber einer Zebralight:


Genau genommen besteht die Lampe nur aus dem optischen System und der Elektronik. Grund dafür ist die Xenon Kurzbogen Birne. Solche Birnen laufen mit sehr niedriger Spannung und somit sehr hohem Strom. Das führt dazu, dass die Komponenten das Vorschaltgeräts vergleichsweise groß sein müssen. Dazu kommt die Komplexität. Es handelt sich um ein starke Gleichstromstromquelle mit breitem Eingangsspannungsbereich und einem Hochspannungszünder, welche z.B. keine starke Elekromagnetische Störstrahlung abgeben darf (Mil-Spec EMV Richtlinien). Das ganze mit Elektronikkomponenten von vor 20 Jahren und so kompakt, wie möglich.
 
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The_Driver

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Nein, die Lampe wird von Militär, Grenzschutz, Antiterror etc. ganz normal eingesetzt, soweit ich es sehen kann. Durch die Xenon Birne ist sie inbesondere auch kompatibel mit Nachtsichtgeräten. Solche Birnen geben viel Infrarot-Strahlung ab. Wenn man einen Filter vor die Lampe macht, hat man einen sehr stark IR-Scheinwerfer, der "unsichtbar" leuchtet. Ich vermute allerdings, dass der Bedarf gesunken ist, da die Nachtsichtgeräte immer besser werden und man wahrscheinlich (abgesehen vom Grenzschutz) gar nicht so oft Kilometer weit leuchten muss. Inzwischen gibt es ja auch starke IR-LEDs.

Bei dem Exemplar hier handelt es sich um die aller erste Version der Lampe von vor 20 Jahren, die noch mit Bleigelakkus ausgeliefert wurde. Sie wurde als "new old stock" verkauft, also alt, aber unbenutzt. In den USA gibt es regelmäßig "government auctions", wo alte Militärgeräte angeboten werden.
 

AndySchneider

Flashaholic*
21 November 2018
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Nein, die Lampe wird von Militär, Grenzschutz, Antiterror etc. ganz normal eingesetzt, soweit ich es sehen kann.
Hab mir eben mal die Megaray Website angesehen. Stimmt, die scheint nach wie vor ganz normal verkauft zu werden.

Spannend find ich aber das letzte gerenderte Bild auf der About Us Seite: https://www.megaray.com/about - Sieht aus wie eine Next Generation MR175. Saucool.
 
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The_Driver

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Es geht weiter mit dem Innenleben, speziell der Elektronik:

Die beiden Gehäusehälften werden durch zahlreiche Innensechskant Schrauben zusammen gehalten und bestehen aus sehr dickem, Glasfaserverstärktem Nylon. Sie wirken subjektiv sehr robust. Bis auf die Kammer mit dem Kühlkörper und dem Lüfter oben links ist alles abgedichtet.




Mit Zebralight SC64 als Größenreferenz (etwas länger als ein 18650er):










Der Kühlkörper für die Transistoren wird übrigens im Betrieb ziemlich warm:






















 
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The_Driver

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Obwohl angeblich alle Elektrolytkondensatoren vor dem Kauf ausgetauscht wurden, hat die Lampe aktuell Zündprobleme. Die erste Zündung, nachdem die Lampe eine Weile nicht benutzt wurde funktioniert immer sofort. Bei darauf folgenden Zündungen dauert es teilweise Minuten bis die Birne zündet. Man hört ein lautes Rattern (vermutlich schnell schaltendes Relais?). Woran könnte das liegen?
 

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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Fehlzündung
Luftfilter,Spritzufuhr, oder neue Kerzen (von Hefner natürlich)

Gruß Xandre
 

Photon

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8 Juni 2012
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Der Zündspannungsbedarf einer Entladungslampe steigt mit dem Verschleiß (Elektrodenabstand/Erosion) derselbigen und ist bei heißer Lampe höher, als bei Kalter. Das Geräusch halte ich für normal, der Zündtrafo, je nach Aufbau und (Vakuum)-verguß, als auch der Funke direkt sollte ganz leise hörbar sein.
Über die infrage kommenden Elkos kann man versuchsweise freifliegend mal 'nen dicken Folien-C drüberlöten, wg. ESR....

Gruß
Volker
 
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Die Lampe wurde als New Old Stock verkauft. Die Birne sollte nicht mehr als 25 Betriebsstunden hinter sich haben. Das Zünden der Lampe kann man hören, ja. Gibt es noch andere Bauteile auf den Bildern, die verschleißen könnten?
 

Alexander

Flashaholic*
4 Juni 2011
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D:\Hessen\Gießen\Lollar
Die Lampe hat einen Zündübertrager der die Hochspannung in die Lampenleitung einkoppelt.
Ein kleines Netzteil lädt einen Kondensator auf, dieser entlädt sich über eine Funkenstrecke in den Übertrager.
Das wird ein Folienkondensator sein, dieser könnte defekt sein, alternativ kann auch die Funkenstrecke verschlissen sein. Die sollte weiß, rund mit zwei Anschlüssen in der nähe von dem Ausgang zum Zündübertrager sein. Auch sollte sie aufblitzen wenn die Lampe versucht zu zünden. Unbenannt.PNG
 

The_Driver

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Die Lampe hat einen Zündübertrager der die Hochspannung in die Lampenleitung einkoppelt.
Ein kleines Netzteil lädt einen Kondensator auf, dieser entlädt sich über eine Funkenstrecke in den Übertrager.
Das wird ein Folienkondensator sein, dieser könnte defekt sein, alternativ kann auch die Funkenstrecke verschlissen sein. Die sollte weiß, rund mit zwei Anschlüssen in der nähe von dem Ausgang zum Zündübertrager sein. Auch sollte sie aufblitzen wenn die Lampe versucht zu zünden.
Danke für die schnelle, sehr detaillierte Antwort!
Die Kondensatoren sollte ich ja finden können anhand der Aufschrift. Um was für ein Bauteil handelt es sich bei der Funkenstrecke?
 

Alexander

Flashaholic*
4 Juni 2011
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D:\Hessen\Gießen\Lollar
Die Kondensatoren scheinen 100nF 275V X2 Wima Kondensatoren zu sein, sowas bekommt man ohne Probleme.
Bei der Funkenstrecke würde ich sagen TDK / Epcos.
Entweder die SSG03X-1J oder CAS02X-068 die haben dann entweder 350V oder 250V Zündspannung.
Welche es ist könnte vielleicht draufstehen, beide wären 6mm lang und haben 8mm Durchmesser.
 
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Es ist Zeit mal auf das Leuchtmittel und den optischen Aufbau der Megaray einzugehen. Es handelt sich grundsätzlich um eine Kurzbogen Xenon Hochdruck Gasentladungsbirne. Normalerweise bestehen diese Birnen aus einem länglichen Glaskolben mit einer runden Brennkammer im Zentrum (siehe hier). Die Megaray hingegen nutzt eine Cermax Xenon Birne (hier ein Bild der Megaray Birne). Hierbei handelt es sich um spezielle Xenon Birnen mit Keramikgehäuse vom amerikanischen Hersteller Excelitas Technologies. Neben ihrer Kompaktheit sind ihre wesentlichen Eigenschaften der kleine, integrierte Reflektor (elliptisch oder parabolisch), wodurch sich die Birnen für optische Systeme mit Linsen eignen, und die vereinfachte Handhabung (kein präzise 3D-Positionierung in Reflektor notwendig). Vorne ist eine Scheibe aus Saphirglas eingesetzt. Die Brennkammer der Birnen ist somit wesentlich größer als bei normalen Xenon Birnen mit gleicher Leistung. Ein Nachteil dieser Birnenmodule ist, dass sie nicht in Winkeln >45° betrieben werden dürfen, somit nicht senkrecht. Die Scheibe des Moduls wird sonst zu heiß und der Lichtbogen wird instabil.

Datenblatt für 125W hier und 175W hier.

Spezifikationen der beiden Birnen:

TypenbezeichnungCermax PE125BFCermax PE175BF
ReflektorformParabolischParabolisch
Leistung125W175W
Spannung11V12,5V
Strom12A14A
Zündspannungmin. 17kVmin. 23kV
Lebensdauer1.000h1.000h
Helligkeit1.500lm2.200lm
Farbtemperatur5.600K5.900K
Lichtstärke300.000cd350.000cd
Leuchtdichte (berechnet)>= 592cd/mm^2>= 690cd/mm^2
Elektrodenabstand1,14mm1,14mm
Scheibendurchmesser25,4mm (Fläche: 507mm^2)25,4mm (Fläche: 507mm^2)
Moduldurchmesser32,96mm32,96mm
Modullänge42,34mm42,34mm
Gewicht131g131g



Die Hauplinse neben einer Zebralight SC64:



Das Cermax Modul ist in der Megaray in einem speziell geformten Kühlkörper verbaut. Dieser hat anstatt von Kühlrippen hinten viele längliche "Kühlfinger". Auf diese pustet ein Ventilator dauerhaft Luft während das Modul in Betrieb ist. Diese wird durch die hinteren Lüftungsschlitze angesaugt und durch die neben dem Kühlkörper abgegeben.



Der vordere elektrische Anschluss des Birnenmoduls ist in der Megaray durch eine Klemme realisiert, die auch gleichzeitig die Optik (bikonvex, dient hier als "Okular") vor der Birne festhält.



Hier das dreifach isolierte Kabel, über das der Zündimpuls die Birne erreicht:



Lüfter von der Rückseite aus gesehen:



Aufschrift des Papst Lüfters:



Rückseite des Kühlkörpers inkl. Verschraubung der Birne:



Größenvergleich mit 18650er Akku:







Im Betrieb:



Der Lichtbogen (stark abgedunkelt):



Heller:



So wirkt es ungefähr in echt:



Dank djozz im BLF konnte ich beim Eingrillen letztes Jahr auch mal die Lichtqualität der Birne messtechnisch erfassen (sollte sehr nah am Sonnenlicht dran sein).

Lichtspektrum und Farbtemperatur:



Weißpunkt (Farbstich):



Farbwiedergabeindex (Ra/CRI):





Nun zum optischen Aufbau der Lampe. Die Megaray entspricht einem umgekehrten Galileischem bzw. holländischem Fernrohr. Die Birne sitzt dort, wo sonst am Fernrohr der Betrachter sein Auge hat. Das aus dem parabolischen Reflektor des Birnenmoduls austretende, parallele Licht wird durch ein Okular (hier plano-konkave Linse) so aufgefächert, dass es gleichmäßig auf die weit entfernte Hauptlinse (hier plano-konvex) trifft. Diese fokussiert das Licht wieder zu einem parallelen Strahl. Durch ihren wesentlich größeren Durchmesser erhöht sich die Lichtstärke deutlich gegenüber dem nackten Modul.

Vorteil dieses Systems ist die (vermutlich) hohe optische Effizienz und, dass kein Spill-Licht um den Spot herum vorhanden ist. Der Spot ist wesentlich größer als beim Konkurrenzprodukt Maxabeam. Hier ein paar Beamshots (250m bis zu den vorderen Strommasten):

Voll defokussiert (dieser Modus ist in der Praxis sehr beeindruckend, mann kann damit ziemlich gut etwas in größeren Entfernungen suchen):


Voll fokussiert (der Spill ist hier natürlich viel heller als in echt):


Hier Vergleichsbeamshots (ziemlich realistisch):

BLF GT:


Megaray voll fokussiert:


Maxabeam 75W voll fokussiert:

Der Spot der Maxabeam ist wesentlich kleiner, da er nur den winzigen, hellsten Punkt innerhalb des Lichtbogens gebildet wird. Ein Teil der Gesamtlichtmenge geht im Spill verloren. Da die Birne der Maxabeam eine höhere Leuchtdichte hat und der Reflektor einen größere Fläche (Durchmesser) als die Hauptlinse der Megaray (117mm vs 104mm), hat die Maxabeam eine sichtbar höhere Lichtstärke. Die 175W Megaray holt hier natürlich ein Stück weit auf.

Im defokussierten Zustand ist nur die Megaray brauchbar. Die Maxbeam hat dann eine dunkle Stelle in der Mitte des Lichtstrahls, wie bei einer Maglite (außer man besorgt sich die von Peakbeam für diesen Zweck angebotene Zusatzoptik).

Mehr Bilder gibt es hier.

Mit den vorhandenen technischen Angaben kann man die maximal mögliche Lichtstärke der Lampen berechnen:
Davon ausgehend, dass beide Linsen eine AR-Beschichtung haben und 2mm Rand von der Hauptlinse durch das Gehäuse abgeschattet sind (also 100mm effektiver Durchmesser):
Max Lichtstärke Megaray 125W: 592cd/mm^2 * 7854mm^2 * 0,98 * 0,98 = 4,47Mcd
Max Lichtstärke Megaray 127W: 690cd/mm^2 * 7854mm^2 * 0,98 * 0,98 = 5,21Mcd
Das in größerem Maße als die Lichtstärke höhere Gesamtlichtmenge der 175W Birne (46% mehr) müsste somit zusätzlich für einen etwas größeren Spot sorgen.

Mein 125W Exemplar hier liegt vermutlich eher bei ca. 2Mcd (mit unbeschichteter Hauptlinse).
 
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