家用脱毛仪放在原理性解析和拆机的神秘面纱！

序言

家用除毛仪是近三年盛行的个人护理产品，我第一次接触到该产品是公司做激光雷达项目，与供应厂商技术沟通时聊到激光元件在个护小电器行业的出货量，才晓得原先有如此大的市场，所以对这类产品我也仍然抱着一探究竟的好奇心理。

#

近来领到了一个ulike除毛仪样机，刚好借着这个机会，结合产品的拆机研究，对光除毛的原理、有效性以及我比较关心的安全性问题做一个剖析，所以本文的重点讲置于原理性解析和拆机部份，帮你们一起揭露家用除毛仪的神秘面纱。 #

一、光子除毛基本原理 #

在此之前，我在好多仙侠小说里也看见过古老的除毛方法，先剃，后烫，和尚用香烫了头皮之后，就不长鬓角了：

#

实际上这是通过低温把毛囊组织烫坏烫死，和我们现今的光子除毛仪原理有一定相像性。 #

浅显一点的说：皮表的头发中有黄色素，它能吸收特定波长的光能量，除毛仪就是借助了这一现象，发出该波长的光，使带有白色素的头发吸收热量，热量通过幅射以及头发传递到毛囊深处，持续杀伤毛囊的生长组织，起到除毛作用。

#

这一理论是1983年的两位外国学者（和）提出的知名的“选择性光热解理论”，这个理论的内容为：当光子能量作用在生物组织上时，靶色基的分子只对特定波长的光能量进行选择性的吸收，最终的临床诊治疗效彰显在光子能量被靶色基分子吸收而产生的能量转化上。在除毛过程中的靶色基是毛干和毛囊中的黄色素，光子作用在白色素上使白色素吸收能量形成低温同时产生热扩散传递，使毛囊的再生组织形成了热刺伤坏死，来完成永久除毛的临床诊治。

光与生物组织作用有五种类型，光子除毛仪属于“选择性光热原理”

说白了，光子除毛，虽然是光子与生物组织之间的一种作用机制。

#

光子对生物机体组织的热效应； #

光子对生物机体组织的光能物理效应；

光子对生物机体组织的光能浮力效应； #

光子对生物机体组织的电场磁场作用； #

光子对生物机体组织的生物剌激效应；

#

以上每一项类型，你们可以自行搜索具体原理，本文不再具体展开，原理上属于上述第一种——“热效应”，采用的是一种选择性光热原理。

#

光作用在生物机体组织上的光热作用的六种类型

融化：使蛋白质发生变性，组织发生不可逆损伤；（光子除毛仪作用机理之一） #

过热阀值反应：过热阀值反应可以使生物组织机体细胞发生不可逆的变化，比如可以使蛋白质发生变性导致细胞功能的失去或引起细胞死亡；（光子除毛仪作用机理之一）

#

蒸发：生物机体组织被加热使细胞内的水分蒸发。造成细胞壁因受压而容积迅速减小，进一步细胞壁被压力冲破，水蒸气逸出；

#

碳化：使组织迅速碳化发生油性坏死；（光子除毛仪作用机理之一） #

燃烧：使组织燃烧； #

汽化：使组织中的成分由固体直接弄成二氧化碳；

个人剖析，光子除毛仪的光热作用主要是炭化，兼有融化、过热阀值反应的效应。

#

二、光子除毛安全性剖析光子除毛的生理机理智安全考虑

#

通常光子除毛仪去除体毛的生理部位包括：唇部及上下、腋窝、臂部、四肢、胸部、比基尼等，不同生理部位，其头发特点也不一样，对不同唇色人群也可能会有不同的除毛条件，因而在确保安全使用光子除毛类设备时，这种诱因是要关注的。

#

光子除毛首先要在皮肤面上擦敷冷凝胶，这样可以确保除毛时不至于被光束灼伤皮肤，之后将除毛手具出单纤贴紧皮肤，并迸发手具开关发射特定波长光子完成除毛。 #

要达到永久的除毛疗效，必须进行数次除毛，由于人体的毛发生长有三个周期，而且这三个周期是并行存在的，所以只有经过数次光子除毛，能够使毛囊的并存生长状态期被打掉。

#

光子除毛机的化学性安全考虑，核心要素：幅射和散热 #

使用光子除毛设备，应注意光子对耳朵的伤害。

#

尤其对于激光光源的除毛仪，尽管大部份激光类型除毛机属于中小功率光子的范畴，光功率密度比较低，大机率是属于安全范畴。但也属于一种激光器，且810nm波段属于肉眼不可见波段，非专业人士，倘若不注意，长时间作用，也有对耳朵有伤害，例如，激光驱动设备或则整形系统的受损，会造成某刹那间形成超过安全阀值的激光因而造成幅射安全隐患。所以，不仅品牌的选择，光源的选择也十分重要，例如在同等应用需求的情况下，脉冲型氙气灯光源除毛仪也是挺好的选择。

光子除毛属于热效应，勿必选择最可靠的制热方案和散热方案。 #

光子除毛过程，为防止肤质被冻伤或则除毛过程有痛感，需选择最可靠的制热方案，目前主流体验感比较好的通常选择TEC制热或VC液冷+石墨烯热传导+蓝宝石方案，请认准院线级A++蓝宝石等级，品质越好的蓝宝石散热以及触感将会大大提高除毛体验感。 #

光子除毛的安全性离不开对参数的理解

#

通常光子除毛仪，会对脉冲长度、能量及照射时间等参数进行设置。我们在使用除毛仪前，需对光子除毛参数的含意有一定的理解。

波长：如下左图所示人体皮肤组织，和下下图所示较长的波长对人体皮肤组织的穿透更深。就光子的穿透深度和白色素的吸收而言，选择810nm对毛干热的作用更有效。而且810nm被称为除毛“金标准”，对除毛具有最广泛的有效性和安全性，另外还需考虑个体的具体情况，还应在医治时选择合适的波长。 #

能量密度：作为一个参考，目前临床医用设备选择的功率密度在5-40J／cm^2，可达到较强的除毛疗效。 #

光斑面积：临床研究表明光斑面积大于7mm会使光的散射降低，影响穿透深度，方型光斑能更好地覆盖医治区域，光斑应当足够大，以保证毛囊的激光能量足够大。目前常用最小光斑9mmｘ9mm，12mmｘ12mm，或更大圆形或方形光斑。

占空比：为了防止损伤皮肤同时有效破坏毛囊，光子作用于皮肤的脉冲时间也十分重要。人体皮肤组织的热驰豫时间：＜10ms，含有黄色素的毛囊的热驰豫时间：10~100ms。纳秒厚度要与毛囊的热驰豫时间相仿，热驰豫时间是物体受热后气温增加一半所须要的时间。

#

光子除毛仪使用前后护理注意事项 #

除毛完毕后，操作区域的皮肤有可能会突显不同程度的水疱和疼痛，毛囊囊肿，一般情况下，几小时后会自行消散，若现象比较严重，应冰敷半小时，再适当涂擦五倍子油和凝胶等；诊治后避光防晒。若现象不减少，应及时就医对症处理。

#

其他注意事项如下： #

选择一款靠谱的光子除毛仪：选择正规品牌的产品，要查阅产品的各项认证，以保证产品的安全性，由于劣质除毛仪是有一定机率对人体形成伤害的。 #

要清楚自己身体条件是否满足光子除毛条件：本身伤疤体质者、手臂有开放创口、光过敏者、伤口感染者、晒伤等情况均不能进行光子除毛。

除毛后护理：光子除毛后尽量不要食用发性乳品，以及做好防晒的举措。 #

三、光子除毛仪的两种主要类型

光子除毛仪目前主流采用强脉冲氙灯灯或半导体激光器。

激光、IPL除毛仪的异同点剖析 #

从作用效率角度，半导体激光器型除毛仪，因为出光为直接与毛囊白色素起作用的单色光，幅射光能量更集中，因而光幅射光功率密度高，通常觉得半导体激光器除毛仪愈发的高效。并且实际作用效率，要按照实际使用情况具体剖析。除毛作用面积角度上，如上图，也是因为半导体激光器是点光源照射，IPL型的是大面积照射，因而，对于浅层区域头发，半导体激光除毛仪效率高于IPL型。除毛作用深度角度，因为半导体激光器的光功率密度更高，作用深度也会比IPL型更高，因而，在深层区头发，单位时间，单位面积半导体激光除毛仪效率低于IPL型，但因为IPL型幅射面积大的多，尽管照射能量低，而且可以降低照射时间来达到同等效果，以实现空间换取时间来填补。

#

从性价比角度，因为半导体激光器光源以及驱动本身价钱高，还需配套光学整形系统，可见光指示系统，因而光源模块价钱会比IPL强脉冲型氙气价钱更高； #

就临床使用经验而言，IPL强脉冲氙气型发展历史更悠久，临床验证时间也更长，因而临床上表现上可能消费者更容易接受一些；

从技术成熟度而言，IPL强脉冲氙气型除毛仪由于硬件发展成熟度更高，相应性价比会更高。 #

体验感与安全性上，半导体激光器只对毛囊红色素加热形成痛感，IPL型不仅目标波段，其他波段也会对皮肤其他组织形成一定的热量，但实际由于两者形成的制冷痛感主要还是来自于毛囊红色素的加热引起的神经烧痛，半导体激光器光功率密度很高，目标白色素加热引起的痛感会愈加显著，实际使用，就会刻蚀冷凝胶做冷凝处理，同样都会有化学降温举措永久激光脱毛，因此，只要产品质量可靠，实际体感差异不是很大。 #

四、ulikeAir3样机介绍 #

为了把理论落到实处，我选定了现今市面上大热的一款除毛仪进行真机拆解，准备瞧瞧内部结构。我手里这款Air3打开后，主机及所有附件如下： #

不同于其他便携式小电器产品，除毛仪因为功率比较大，所以使用时是须要联接外部电源的，24VDC输出，最大电压2.8A： #

机身顶部、北部和侧面都有大面积散热窗口，也说明了激光元件峰值功率高、发热大，所以畅通的气流很重要：

最重要的灯具照射部份，以及里面的蓝宝石窗口（闪光口），可以看见这个窗口的有效面积占比较大，周边椭圆的无效面积小，除毛操作时的效率更高： #

开关机+模式切换键在机器正面的左下角，机身正面的大键盘是激光发射键，可单次、可连续。 #

后面说了这些强光设备作用时面馆积内能量很强，不能用鼻子直视，所以产品中也附送了保护用的眼镜，眼镜的主要作用是通过镀膜拦截主机发出的高能量所在波长区间的光线，来保护耳朵，所以这儿建议你们，平常也要妥善保管这个眼镜，不要把表面刮坏，也尽量不要用其他未知过滤性能的眼镜来代替： #

第一次除毛的人要注意，通过上面的原理，我们应当能了解到除毛并不是处理皮肤外边的头发，而是清除毛囊内的，所以除毛前要首先用铲刀刮除外部头发，这个是配套的刮毛刀：

#

你们在看一个科技产品时，常常会比较关注专利，但从一个产品研制工程师的角度，我最关心的是产品的各项实验认证，这种认证都是须要第三方权威机构测试通过能够开具，具有公正、严苛的要求。

#

你们不要小看这种认证，那些是产品开发过程中，难度最高的环节，也是我做硬件开发20年，觉得最头痛的事情。

五、ulikeAir3内部拆解

我曾尝试在全网搜索除毛仪相关的电路和元件拆机内容，十分稀有，几乎找不到，更多的剖析是集中在理论性原理剖析，例如光源类型，所以干脆自己做了拆机。 #

拆机的最大难度在于机器上下盖板之间的搭扣太多，且配有其他隐藏的螺栓固定，须要花较多时间摸索出一套先后次序能够拆解，我这个拆的时侯就没这么顺利了，塑胶壳的部份卡扣有锈蚀，不过上面的电路板最终还是看到了真面目。

电路板正面：右图右边大面积的散热元件，两侧以电源电路为主，多路DC-DC电源转换电路，其中最重要的部份是将输入低压直流转换成高压电源那部份的Boost电路，包含一个绕满铜色漆包线的变压器用于升压，一个贴着红色绝缘保护皮的超大电解电容用于储能： #

听到这儿，我发觉，虽然除毛仪的电路原理，与专业闪光灯极为类似，升压电路+大容量储能器件，/350V高耐压电解电容： #

电路板背面：MCU是核心控制部份，机型是，因为空间的局限，它做在一个铜色柔性线路板上，通过FPC形式与红色显卡联接，在反面也能看见黄色一大块，这个电解电容太大了，为了节约空间，在显卡上开了槽，贯串式设计。 #

不仅ST的MCU，还有一个的，这也是个小的控制器，主要用作皮肤压紧、触摸感应，这个前面会说到：

#

最核心的部份，我们瞧瞧它的光源，把灯具全部拆开后能看见这是一种氙灯镇流器：

也就是说，可以确定地是ulikeair3的光源方案属于强脉冲光的氙灯灯，内部是惰性二氧化碳，它的工作原理和驱动形式如下（简单一点理解就是靠高压差形成二氧化碳放电）： #

对比上图，在电路板上也能找到对应的设计，打火器T2是变压器原理，触发后输出高压通过一根管子接到灯座：

#

功率元件可控硅： #

这就印证了ulike官方宣传页中，对air3的光波长范围描述：“560nm~”，这是氙灯灯的特色，接近于日光的波谱，倘若是半导体激光，那宣传的应当是某个固定波长，例如810nm左右，这也是用户可以自行判别该产品采用了何种光源方案的方式。

在测试过程和拆机过程中最让我觉得意外的是，机器一开机能够显著看到吊扇的声音，打开壳体后，散热部份抢占了小半个机器的面积。

这么大篇幅的散热设计，我想理由有下边4个：

#

1、Air3属于强脉冲氙气方案，低毒波，为了有效除毛部份的波历时到一定的功率，氙气的总体功率较高，出单纤能量密度是7J/c㎡，出光面积是3.3c㎡，最高出光总能量小于21J/c㎡，光源功率越大，发热也越大。 #

2、驱动氙灯灯的电路，非常是控制光源开关的功率元件在大电压下发热严重。

3、之所以叫冰点除毛，是由于非常对蓝宝石玻璃部份做了散热（甚至是制热）处理，来减少皮肤部位对其他波长的光线吸收后产生的温升。

4、散热功率越高，散热速率越快永久激光脱毛，能够实现更高频次的连续闪光。

#

经过剖析，这是一种TEC方案，半导体制热片，该元件在直流电流驱动下，还能一边对蓝宝石玻璃制热，一边通过铜散热器吸热，对于蓝宝石玻璃来说，有主动降温作用，这也是为何ulike称之为“冰点除毛仪”的奥秘所在。

瞧瞧TEC的“冰点”效果，电源开启后大约几十秒，能显著看见蓝宝石窗口很快就有冷凝水，假若不触及皮肤导热，甚至会形成冰冻：

拆解蓝宝石窗口时，能看见里面有个滤光片，作用是把氙气的泛光的波长范围限制到有效范围：

不仅铜散热器，还有相对于这个流产品的大功率电扇，额定功率6W：

这儿还有个小细节，MCU的柔性线路板上有一个NTC探头的接入，用于监测机器体温，我想这应当是用于动态调节电扇功率，或则过热保护等其他气温逻辑： #

除此以外，Air3实测倘若不贴紧皮肤，是不会触发脉冲光的，这个功能的实现是通过灯管上，围绕着蓝宝石那一圈FPC电路，倘若不出意外的话，这是双通道触摸感应芯片引出的2个大面积pad，借助的是人体电容感应原理：

#

但是逻辑上只有判定2个pad都触摸到时，觉得肤质接触是紧密的，此时正面按钮下的灯就会亮起，此时若果按下才能有光线打出，这样就不容易掉漆：

#

以上是ulikeair3比较关键的设计，据悉，还有其他一些小功能：

#

外壳内嵌了一个NFC标签，上面应当有一串SN号，通过手机的近场通讯来辨别产品的真假辨识。

#

最后，来到了波谱和光强测试环节，普通亮度计主要是针对可见波谱（390nm~780nm），但ulikeair3的是560nm~，上面提及的选择性光热原理除毛的最佳波长是810nm，所以普通亮度计很可能难以测量该波长下的能量值，通过同学借到了波谱仪和光功率计，我的思路是先对焦谱，验证air3闪光时的波长分布，再测主要波长下的能量硬度。但不幸的是，测试时波谱仪遇见故障，没成，这个环节，只有等后续了。

不过大致看了下光功率，峰值功率还是挺大的：

#

本次拆机无法深入剖析的部份：

一个除毛仪的疗效取决于有效光的波长，及其能量密度，但因为短时间的光功率很大，不能持续发光，有元件发热以及功率问题，这就涉及到单次光源的脉冲长度，以及连续模式下的脉冲间隔。 #

我测了脉冲长度大约是1.3ms，并且对该波形未能评价，由于目前还不熟悉衡量标准，在哪些时序组合下，疗效最好，而且安全。 #

拆机到此结束，目的也是为了让你们和我一起深入了解该类产品的内部设计、原理。

#

这儿也提醒你们：如没有一定的电子基础，不要随便去拆解除毛仪产品，虽然不接电源，内部的电解电容内也可能残余上百伏电流，会有一定危险性，我的拆解也是确保没有风险的前提下进行的。 #

六、总结 #

通过本次对光子除毛仪的相关理论研究，我自己也基本上厘清楚了这类产品的技术原理，这是一种借助了特定波长的高频脉冲能量对毛囊内相应组织的破坏，确实才能对毛发生长起到抑制作用，该技术的有效性是科学的，同时也存在安全性的问题，须要产品本身对能量的控制、人体皮肤的防护有可靠的安全技术手段。

对用户来说，很难自行分辨某个产品的性能和安全性，在购买时应多关注并核对该产品的安全认证信息，但是要严格遵守说明书里的使用说明去操作，以免出现不良问题。

#