# SYNSPEC 输入与执行详解

参考源码：`dcts/crates/common/src/fort55_writer.rs`（fort.55 生成）、`config.rs:1184` `SynspecInput`。

## SYNSPEC 做什么

给定一个**收敛的 TLUSTY 大气**（fort.7/fort.8），SYNSPEC 合成指定波长范围的理论光谱（emergent flux vs wavelength）。输出：连续谱 + 谱线 + 谱线标识。

## 输入文件

| 文件 | 来源 | 说明 |
|---|---|---|
| `fort.5` | SYNSPEC stdin（模型描述） | 与 TLUSTY 的 `.5` 不同；含模型 TEFF/丰度/模式开关。测试里通常从已验证输入复制 |
| `fort.55` | `fort55_writer.rs` 生成 | 控制卡，**恰好 9 行**（有回归测试） |
| `fort.8` | 收敛大气的 `.7` 复制 | 输入大气；TEFF/丰度须与 fort.5 一致 |
| `fort.19` | `assets/data/gfATO.dat` 软链 | 原子线表（全波段，18–23000 Å，~238MB，278 万条线） |
| `data/` | `assets/data/` 软链 | 原子数据（与 TLUSTY 共用） |

> 可见光子集线表 `assets/gfVIS99.dat`（3000–7000 Å）用于窄段测试；全波段用 `gfATO.dat`。

## fort.55 九行控制卡（逐行）

`fort55_writer.rs:26 generate_fort55_content()`，每行 1-to-1 对应 `synspec54.f` 的一个 `READ(55,*)`：

| 行 | 变量 | 默认 | 说明 / 源码行 |
|---|---|---|---|
| 1 | `IMODE IDSTD IPRIN` | `0 0 1` | `synspec54.f:253` |
| 2 | `INMOD INTRPL ICHANG ICHEMC` | `1 0 0 0` | `:254` |
| 3 | `IOPHLI nunalp nunbet nungam nunbal` | — | `:255` 氢线开关 |
| 4 | `IFREQ INLTE ICONTL INLIST IFHE2` | — | `:2146`。**注意 IFREQ 在这行第1列**，不是第1行（历史错位 bug，已加回归测试） |
| 5 | `IHYDPR IHE1PR IHE2PR` | — | `:2148` 氢/氦线详细处理开关 |
| 6 | `ALAM0 ALAST CUTOF0 CUTOFS RELOP SPACE` | `1400.0 1410.0 10 0 0.0001 0.01` | `:2149` **波长范围与采样**。ALAM0=起始 Å，ALAST=结束 Å，RELOP=相对采样步长，SPACE=绝对步长。波长用 `:.1` |
| 7 | `nmlist [iunitm...]` | `0` | `:2208`（IMODE∈[-3,1] 时读）。**分子列表行**，必须独占一行，否则会吞掉下一行的 VTB |
| 8 | `VTB` | `-1.0` | `:2251` 微观湍流速度 km/s。**负值**=`-1.0` 表示"不覆盖大气自身 vturb"（来自 TLUSTY 的 2 km/s）；正值会触发 `vtb²·1e10` 覆盖 |
| 9 | `NMU0 ANG0 IFLUX` | — | `:2301`（IFWIN≤0 时读）角度网格 |

`SynspecInput::validate()`（`config.rs:1238+`）会拒绝触发不支持的条件 READ 的配置（如 `inmod>0 && intrpl>0` → DM 数组 READ；`nmu0<0` → 显式角度数组 READ）。

### 常见波长范围配置（line 6）
- 窄段验证（官方测试）：`1400.0 1410.0 ...`
- 可见光：`3000.0 7000.0 ...`
- 全波段：`100.0 20000.0 10 0 0.0001 0.01`（SYNSPEC 可靠边界 100–23000 Å）

## 输出文件（SYNSPEC 产物）

| fort.* | 复制为 | 内容 |
|---|---|---|
| `fort.7` | `.spec` | 合成光谱（emergent flux vs λ，主产物） |
| `fort.17` | `.cont` | 连续谱 |
| `fort.12` | `.iden` | 谱线标识 |
| `fort.11` | `.lindat` | 谱线数据 |

模板 `assets/run_synspec.sh`：切 `run/` → 复制 fort.5/fort.55/fort.8 + 建软链 → `timeout 1200 synspec_static < fort.5 > synspec.log 2> synspec.err` → 产物复制到 `outputs/{name}.spec/.cont/.iden/.lindat`。

## NaN 修复背景（重要）

旧 `synspec_static` 用 `-ftoplevel-reorder` 编译，破坏了 SYNSPEC COMMON 块初始化顺序，导致 **Balmer 系限 3646 Å 之后整段 NaN**（73% 数据点失效）。修复版用 `-O3 -fno-toplevel-reorder`，全波段 0 NaN。

**验收 SYNSPEC 必查**：分段统计 NaN（EUV 100–912 / UV 912–3646 / 可见 3646–8200 / NIR 8200–20000），尤其 3646–8200 段（旧 bug 重灾区）。详见 `docs/synspec_nan_fix_2026_08_11.md`。

## SYNSPEC 校验判据

| 判据 | 工具 | 通过条件 |
|---|---|---|
| 无 NaN/Inf/坏行 | `grep -ciE 'nan\|inf\|\*{3,}' fullband.spec` | = 0 |
| 波长范围正确 | `head -1 / tail -1 fullband.spec` | 首/尾 λ ≈ ALAM0/ALAST |
| 通量物理 | 抽查关键 λ（Lyα 1216、Balmer 3646/6563） | 有限、非全零、形态符合 Teff |
| 谱形 | EUV 峰 → 长波单调下降 | 与 Teff 一致（热星 EUV 占优） |

> 注：深吸收线心可能有少量微负通量（数值残差），不是 NaN/Inf，不影响"0 NaN"结论。绘图时把负通量裁成 NaN 即可。`spec_is_valid`（`conv_check.rs:290`）只判 NaN/Inf/坏行。

## 官方 Runtest 结构（源码侧参考）

`tests/synspec/{hhe,bstar,kurucz,hybrid,pseudonlt,optab}/`，`R1` 调用 `RSynspec`：
```
$TLUSTY/RSynspec hhe35nl fort.55.con data/gfATO.dat
```
`RSynspec` 做的事：`cp $1.7 fort.8`（输入大气）；`ln -s $2 fort.55`（控制卡）；`ln -s $3 fort.19`（线表）；`synspec.exe < $1.5 > results/$1.log`；`cp fort.7/17/12 results/$1.spec/.cont/.iden`。Kurucz 测试还演示了不用 RSynspec 直接手动链软链 + 跑二进制的写法（见 `tests/synspec/kurucz/R1` 第二段）。