在臺式X射線熒光光譜儀（XRF）的設計中，探頭的幾何布局，即是采用“上照式”還是“下照式”，是一項關乎用戶體驗與應用范圍的關鍵設計差異。這兩種設計并非孰優(yōu)孰劣，而是針對不同的樣品類型和檢測需求所提出的解決方案。上照式設計因其獨特的樣品適應性，在檢測項目范圍上展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。
下照式X熒光光譜儀是常見的傳統(tǒng)設計。其X光管和探測器均位于樣品腔的下方，樣品檢測面需朝下放置。這種設計非常適合分析液體、粉末等流動性樣品，因為可以使用杯狀容器盛放，樣品表面能自動形成平整的液面。然而，它的主要局限性在于固體樣品的制備：塊狀或不規(guī)則樣品必須進行切割、打磨，以確保一個平整的檢測面能夠嚴密地覆蓋測量窗口，任何縫隙都會導致X射線泄漏和測量誤差，甚至存在安全隱患。
而上照式（或稱“側照式”）X 熒光光譜儀則完美地解決了這一痛點。其X光管和探測器位于樣品腔的上方或側上方，檢測窗口朝下，樣品從下方放入，檢測面朝上。這種“開放式”的樣品腔設計帶來了無與倫比的靈活性。用戶可以直接檢測任何龐大、沉重、不規(guī)則或無法破壞的物體，例如一塊完整的巖石、一塊金屬零部件、一件工藝品、一段電線或一塊電路板。只需將樣品臺移開，把待測物直接置于檢測窗口下方即可。
正是這種出色的樣品適應性，直接決定了上照式X熒光光譜儀在檢測項目上的獨特優(yōu)勢。它大大地拓展了分析儀的應用場景，使其從傳統(tǒng)的實驗室制樣分析走向了現(xiàn)場的快速篩查與無損鑒定。具體而言，其檢測項目的區(qū)別體現(xiàn)在：
1.不規(guī)則固體樣品的直接分析：這是核心的區(qū)別。在礦產勘探領域，地質學家可以直接分析鉆探獲取的巖芯，無需破碎打磨；在廢舊金屬回收行業(yè)，回收商可以快速對形狀古怪的廢鑄件、合金閥門進行牌號鑒別和分揀；在電子產品檢測中，工程師可以直接對整塊主板上的焊點進行鉛（Pb）含量篩查。這些項目對于下照式儀器而言，幾乎無法完成或需要極其繁瑣的預處理。
2.大尺寸物體的局部分析：上照式設計允許對大型物體（如大型雕塑、機械設備部件）的特定部位進行原位無損檢測，這對于文物鑒定、大型設備金屬成分核查等項目至關重要。
3.簡化流程，提升效率：由于省去了復雜的制樣過程，上照式XRF特別適合用于需要快速得出結果的質檢、篩查和分類項目。它能將檢測從“實驗室”帶入“生產線”或“倉庫”，實現(xiàn)實時決策。
上照式與下照式的核心區(qū)別在于樣品適應性。上照式設計并非在絕對檢測精度上超越下照式，但其解放了樣品的形態(tài)限制，從而大大地擴展了 X 熒光光譜儀的分析項目范圍，使其從一種純粹的實驗室儀器，轉變?yōu)橐粋€強大的現(xiàn)場無損快速分析工具。