# 物理校验判据与 fort.7 解析（DCTS 权威）

参考源码：`dcts/crates/common/src/conv_check.rs`。**物理性判定必须以这里的逻辑为准**，不要用经验标准。

## 温度结构判据：`check_temperature_structure`

`conv_check.rs:463`。返回 `TempStructCheckResult`，`valid = violations.is_empty()`。三项全过才算物理：

1. **表层 T < max_factor × Teff**
   - `surface_ratio = temps[0] / teff`（`temps[0]` = 最浅深度 = 表层）
   - `surface_ratio > max_factor`（默认 **3.0**）→ 违规
   - `teff <= 0` → ratio = +Inf → 必违规
2. **每个深度 T ∈ [temp_floor, temp_ceiling]**
   - 默认 **[10.0, 1.0e8] K**
   - 任一深度 T 越界 → 违规
3. **无 NaN/Inf**
   - 非有限 T（NaN/Inf）→ 违规（被第 2 条的 `is_finite()` 捕获）

报告**首个**违规深度。

### 物理参考（不是硬判据，仅辅助判断）
- **Eddington 灰大气**：`T(τ=0) ≈ 0.84 × Teff`。60kK 模型表层应约 5 万 K。
- **生产基准**：已收敛种子 `t60000_g5.0_he-2_c-3_n-4_o-4.7` 表层约 0.78×Teff。
- **内部温度**：无 1e7+ 异常隆起（如某修复前组合曾出现 6.2e9 K 内部尖峰）。

### ⚠️ 判据修正历史（为何只信 DCTS 三项）
- 旧经验"表层应 0.5–1.5×Teff"：**过严**，曾误判物理模型为不物理（把表层 0.78×Teff 的好模型判死）。
- 旧经验"表层应 3–6 万 K"：对 60kK 模型**偏低**，曾误判。
- **正确做法**：只用"表层 < 3×Teff 且各深度 ∈ [10,1e8] 且无 NaN"三项硬判据，Eddington 0.84 仅作物理直觉参考。

## fort.7 大气模型文件格式与解析

`conv_check.rs:470-502`，对应 TLUSTY 源 `tlusty208.f:14066-14108`（`OUTPUT` 子程序）：

```
第 1 行:           ND NUMPAR
                   ND = 深度点数; NUMPAR = 每深度参数数 = NLEVEL + NUMLT
接下来 ceil(ND/6) 行: DM 列阵（质量深度），每行 6 个值（FORMAT 502）
接下来 ND 个深度块:    每块 ceil(NUMPAR/5) 行（FORMAT 503，每行 5 值）
                   每块【第一行第一个 token】= 该深度的温度 TEMP(ID)
                   块内其余 = 电子密度、质量密度、NLTE 能级布居/ departure 系数
```

`temps[0]` = 表层（ID=1，最浅）；`temps[nd-1]` = 底层（最深）。

### 解析算法（`check_temperature.py` 复刻）
```
1. 读第1行 → nd, numpar = 前两个 token。任一为 0 → 跳过（返回 None，不判失败）
2. dm_lines   = (nd + 5) // 6      # 跳过 DM 列阵
   block_lines = (numpar + 4) // 5  # 每深度块行数
3. 跳过 dm_lines 行
4. 对 nd 个深度，每个：
     取块第一行第一个 token，parse_fortran_float → temps[id]
     跳过 block_lines - 1 行
5. 检查三层判据
```

`parse_fortran_float`（`conv_check.rs:44`）兼容 Fortran 无-E 记数法：指数 ≥100 时 gfortran 挤掉 E，如 `-1.35E+118` 输出成 `-1.35+118`。解析：先标准 parse；失败则正则 `^([+-]?[\d.]+)([+-]\d+)$` 在尾符号前插 E 再 parse；溢出返回 ±Inf。

> 参考实现见 `conv_check.rs:1339 make_dot7(temps)` —— 构造测试用 fort.7 的辅助函数（写 `ND NUMPAR=3`，一行 DM 占位，每深度一行 `T 1.0E+10 1.0E-15`）。

## 收敛轨迹判据：`check_fort9`

`conv_check.rs:68`。解析 `fort.9`（迭代收敛记录）。

### fort.9 格式
```
 RELATIVE CHANGES OF VECTOR PSI
  ITER  ID    TEMP        NE       POP     RAD      MAXIMUM   ilev   ifr
    1   50 -8.46E-04  1.53E-03  2.51E-02 -2.20E-03  2.51E-02   74    1
    1   49 ...
    ...
    2   50 ...
```
每行 = 一次迭代在一个深度点的相对变化：`ITER(迭代号) ID(深度) TEMP NE POP RAD MAXIMUM(本次迭代本深度的最大相对变化) ilev ifr`。

### 判据
- 每次 ITER 的 `max_relc` = 该 ITER 所有深度行 `|MAXIMUM|` 的最大值
- **末次迭代**的 `max_relc` = 整个阶段的结果
- **收敛** = `max_relc < chmax`（默认 **0.001**）且 `is_finite()`
- 单调下降 = 健康；突然涨几个数量级 = 雪崩发散
- `chmax <= 0` 或非有限 = 非法配置（返回错误，max_relc=Inf）

### STOP 检测（fort.6）
`fort.6`（stdout）里的 `**** STOP in SOLVE after ITER N` = 求解器发散中止。`conv_check.rs` 用 `SOLVER_STOP_RE` 匹配。这是比"非零 rc"更具体的发散信号。

## NaN / 伪收敛检测

### NaN 匹配模式（与 Rust 一致）
`conv_check.rs:18` `NAN_RE_PATTERN = (?i)(\bnan\b|\binf(?:inity)?\b|\*{3,}|[eE]\+(?:3\d{2}|[4-9]\d{2,}))`

匹配：`nan` / `inf` / `infinity` / `***`(3+星) / 正指数 `E+300`~`E+999`（超高正指数视同数值无效，因发散时布居数变化可达 ±100~±200 量级但温度/流量场溢出用 `***` 或 `E+300+`）。

相关函数：
- `atmosphere_has_nan`（L246）：扫 fort.7 全部数值 token
- `spec_is_valid`（L290）：扫光谱文件，同正则

### 伪收敛陷阱（必查）
`max_relc` 极低 ≠ 收敛。若模型已 NaN，**在 NaN 上迭代的相对变化为 0**，会伪装成 max_relc≈0 的"收敛"。

**正确流程**（每次事后审查都要做）：
1. `check_fort9.py` 看轨迹 + STOP + max_relc
2. `check_temperature.py` 看温度结构三项（含 NaN 检查）
3. **两者都过才算真收敛**；仅 fort.9 看着收敛但 fort.7 有 NaN = 伪收敛

## 其他 DCTS 校验（了解即可）
`conv_check.rs` 还提供（生产链用，测试时按需）：
- `check_energy_conservation`（L374）：能量守恒
- `check_emflux_bolometric`（L578）：辐射通量
- `check_convergence_trace`（L691）：收敛轨迹综合
- `check_bfactor`（L759）：departure 系数（.bfac 文件，同样 ND NUMPAR + DM 头格式）
- `extract_failure_hint`（L851）：失败原因提取

测试中常用前两类（温度结构 + 收敛轨迹）即可覆盖绝大多数判断。