# SYNSPEC 输入输出文件完整文档

## 概述

SYNSPEC 是光谱合成程序，使用 TLUSTY 计算的大气模型计算理论光谱。
本文档记录 SYNSPEC 所有文件单元的用途、格式和内容。

**相关文档**: TLUSTY I/O 文件见 `docs/TLUSTY_IO_FILES.md`

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## 第一部分：核心输入/输出

| 单元号 | 文件名 | 用途 | 方向 | 格式 | 说明 |
|--------|--------|------|------|------|------|
| **5** | stdin | 主输入 | 输入 | 格式化 | fort.55.lin 或 fort.55.con |
| **6** | stdout | 标准输出 | 输出 | 格式化 | 进度和诊断信息 |
| **7** | fort.7 | 光谱输出 | 输出 | 格式化 | 计算的谱 flux |
| **8** | fort.8 / bfactors | 模型输入 | 输入 | 格式化 | 大气模型或 NLTE 系数 |

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## 第二部分：谱线数据文件

| 单元号 | 文件名 | 用途 | 方向 | 格式 | 说明 |
|--------|--------|------|------|------|------|
| **3** | fort.3 | 分子线列表 | 输入 | 格式化 | 分子谱线列表文件名 |
| **11** | fort.11 | Kurucz 线输出 | 输出 | 格式化 | 谱线数据输出 |
| **12** | fort.12 | 二进制光谱 | 输出 | 格式化 | 谱线数据（二进制/格式化） |
| **14** | fort.14 | 调试输出 | 输出 | 格式化 | 详细调试信息 |
| **17** | fort.17 | 谱线选择 | 输出 | 格式化 | 选中的谱线列表 |
| **19** | fort.19 | 原子线列表 | 输入 | 格式化 | 默认原子谱线列表 |

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## 第三部分：轮廓/加宽文件

| 单元号 | 文件名 | 用途 | 方向 | 格式 | 说明 |
|--------|--------|------|------|------|------|
| **50** | fort.50 | Stark 轮廓 | 输出 | 格式化 | 氢 Stark 加宽数据 |
| **56** | fort.56 | He 轮廓 | 输出 | 格式化 | 氦线轮廓数据 |
| **57** | fort.57 | 分子线 | 输入 | 格式化 | 分子谱线列表 |

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## 第四部分：控制/诊断文件

| 单元号 | 文件名 | 用途 | 方向 | 格式 | 说明 |
|--------|--------|------|------|------|------|
| **4** | fort.4 | 参数文件 | 输入 | 格式化 | 非标准参数文件 (NST) |
| **55** | fort.55.lin/.con | 输入参数 | 输入 | 格式化 | 谱线/连续谱计算参数 |
| **69** | fort.69 | 计时 | 输出 | 格式化 | 计算时间统计 |
| **84** | fort.84 | 参数值 | I/O | 格式化 | 优化参数值 |
| **95** | fort.95 | 线标识 | 输出 | 格式化 | 谱线标识信息 |

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## 第五部分：原子数据文件

| 文件名 | 用途 | 说明 |
|--------|------|------|
| `./data/hydprf.dat` | 氢线轮廓 | H I Stark 加宽轮廓 |
| `./data/he1prf.dat` | He I 轮廓 | He I 线轮廓数据 |
| `./data/he2prf.dat` | He II 轮廓 | He II 线轮廓数据 |
| `./data/h1.dat` | H I 能级 | 氢原子能级数据 |
| `./data/he1.dat` | He I 能级 | 中性氦能级数据 |
| `./data/he2.dat` | He II 能级 | 氦离子能级数据 |
| `bfactors` | NLTE 系数 | NLTE 出发系数（替代 fort.8） |
| `RBF.DAT` | 辐射场边界 | 辐射 bracketing 数据 |

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## 第六部分：文件格式详解

### 6.1 fort.55.lin (谱线计算输入)

```fortran
! Line 1: IFREQ=0, NFREQ, INLTE
 0     50       0
! Line 2: IHYDPR, IHE1PR, IHE2PR (轮廓开关)
 1      0       0       0
! Line 3: 不透明度开关
 0      0       0       0       0
! Line 4: 其他开关
 1      1       0       0       0
! Line 5: 分子开关
 0      0       0
! Line 6: 波长范围和步长
20  100000      10       0  0.0001    4
! Line 7-8: 角度/通量选项
 0      0
```

### 6.2 fort.55.con (连续谱计算输入)

```fortran
! 与 fort.55.lin 结构相同，但 IFREQ=0 表示连续谱
 0      50       1
 1      0       0       0
 ...
```

### 6.3 fort.7 (光谱输出)

```fortran
! 波长  flux
 3500.00   1.234E+14
 3501.00   1.235E+14
 ...
```

### 6.4 fort.8 / bfactors (模型输入)

与 TLUSTY fort.7 格式相同，包含：
- 深度点数和参数
- 质量深度数组
- 温度、电子密度、质量密度、布居数

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## 第七部分：有 I/O 的模块分析

| 模块 | 主要 I/O 操作 | 复杂度 |
|------|--------------|--------|
| **START** | 读取 fort.55 参数 | 中 |
| **INIBL0** | 初始化输入 | 中 |
| **NSTPAR** | 非标准参数 | 中 |
| **HYDINI** | 氢线轮廓 | 低 |
| **HE1INI** | He I 轮廓 | 低 |
| **HE2INI** | He II 轮廓 | 低 |
| **INPBF** | 读取 bfactors | 低 |
| **MOLEQ** | 分子线列表 | 中 |
| **OPDATA** | 不透明度数据 | 低 |
| **RDATA** | 原子数据 | 低 |
| **SIGAVS** | Stark 数据 | 低 |

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## 第八部分：重构优先级

### 高优先级

| 文件 | 单元 | 用途 |
|------|------|------|
| fort.55.lin | 5 | 谱线计算参数 |
| fort.55.con | 5 | 连续谱计算参数 |
| fort.7 | 7 | 光谱输出 |
| fort.8 | 8 | 模型输入 |

### 中优先级

| 文件 | 单元 | 用途 |
|------|------|------|
| fort.11 | 11 | Kurucz 线输出 |
| fort.12 | 12 | 二进制光谱 |
| fort.17 | 17 | 谱线选择 |

### 低优先级

| 文件 | 单元 | 用途 |
|------|------|------|
| fort.14 | 14 | 调试 |
| fort.50 | 50 | Stark 轮廓 |
| fort.56 | 56 | He 轮廓 |
| fort.69 | 69 | 计时 |
| fort.95 | 95 | 线标识 |

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## 附录：测试文件清单 (tests/synspec/hhe/)

| 文件 | 大小 | 说明 |
|------|------|------|
| fort.55.lin | 231 B | 谱线计算参数 |
| fort.55.con | 229 B | 连续谱计算参数 |
| fort.7 | 56 B | 光谱输出 |
| fort.8 | 45 KB | 模型输入 |
| fort.11 | 307 B | Kurucz 线 |
| fort.12 | 2.4 KB | 二进制光谱 |
| fort.14 | 6.8 KB | 调试输出 |
| fort.17 | 56 B | 谱线选择 |
| fort.57 | 0 B | 分子线（空）|
| fort.69 | 37 B | 计时 |
| fort.84 | 352 B | 参数值 |
| fort.95 | 1.6 KB | 线标识 |