PWG3/dielectron/AliDielectron.cxx

   1 /*************************************************************************
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   3 *                                                                        *
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  14 **************************************************************************/
  15
  16 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  17 //                Dielectron Analysis Main class                         //
  18 //                                                                       //
  19 /*
  20 Framework to perform event selectoin, single track selection and track pair
  21 selection.
  22
  23 Convention for the signs of the pair in fPairCandidates:
  24 The names are available via the function PairClassName(Int_t i)
  25
  26 0: ev1+ ev1+  (same event like sign +)
  27 1: ev1+ ev1-  (same event unlike sign)
  28 2: ev1- ev1-  (same event like sign -)
  29
  30 3: ev1+ ev2+  (mixed event like sign +)
  31 4: ev1- ev2+  (mixed event unlike sign -+)
  32 6: ev1+ ev2-  (mixed event unlike sign +-)
  33 7: ev1- ev2-  (mixed event like sign -)
  34
  35 5: ev2+ ev2+  (same event like sign +)
  36 8: ev2+ ev2-  (same event unlike sign)
  37 9: ev2- ev2-  (same event like sign -)
  38
  39 10: ev1+ ev1- (same event track rotation)
  40
  41 */
  42 //                                                                       //
  43 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  44
  45 #include <TString.h>
  46 #include <TList.h>
  47 #include <TMath.h>
  48
  49 #include <AliESDEvent.h>
  50 #include <AliESDtrack.h>
  51
  52 #include <AliVEvent.h>
  53 #include <AliVParticle.h>
  54 #include <AliVTrack.h>
  55 #include "AliDielectronPair.h"
  56 #include "AliDielectronHistos.h"
  57 #include "AliDielectronCF.h"
  58 #include "AliDielectronMC.h"
  59 #include "AliDielectronVarManager.h"
  60 #include "AliDielectronTrackRotator.h"
  61 #include "AliDielectronDebugTree.h"
  62
  63 #include "AliDielectron.h"
  64
  65 ClassImp(AliDielectron)
  66
  67 const char* AliDielectron::fgkTrackClassNames[4] = {
  68   "ev1+",
  69   "ev1-",
  70   "ev2+",
  71   "ev2-"
  72 };
  73
  74 const char* AliDielectron::fgkPairClassNames[11] = {
  75   "ev1+_ev1+",
  76   "ev1+_ev1-",
  77   "ev1-_ev1-",
  78   "ev1+_ev2+",
  79   "ev1-_ev2+",
  80   "ev2+_ev2+",
  81   "ev1+_ev2-",
  82   "ev1-_ev2-",
  83   "ev2+_ev2-",
  84   "ev2-_ev2-",
  85   "ev1+_ev1-_TR"
  86 };
  87
  88 //________________________________________________________________
  89 AliDielectron::AliDielectron() :
  90   TNamed("AliDielectron","AliDielectron"),
  91   fEventFilter("EventFilter"),
  92   fTrackFilter("TrackFilter"),
  93   fPairPreFilter("PairPreFilter"),
  94   fPairPreFilterLegs("PairPreFilterLegs"),
  95   fPairFilter("PairFilter"),
  96   fPdgMother(443),
  97   fPdgLeg1(11),
  98   fPdgLeg2(11),
  99   fNoPairing(kFALSE),
 100   fHistos(0x0),
 101   fPairCandidates(new TObjArray(10)),
 102   fCfManagerPair(0x0),
 103   fTrackRotator(0x0),
 104   fDebugTree(0x0),
 105   fPreFilterUnlikeOnly(kFALSE)
 106 {
 107   //
 108   // Default constructor
 109   //
 110
 111 }
 112
 113 //________________________________________________________________
 114 AliDielectron::AliDielectron(const char* name, const char* title) :
 115   TNamed(name,title),
 116   fEventFilter("EventFilter"),
 117   fTrackFilter("TrackFilter"),
 118   fPairPreFilter("PairPreFilter"),
 119   fPairPreFilterLegs("PairPreFilterLegs"),
 120   fPairFilter("PairFilter"),
 121   fPdgMother(443),
 122   fPdgLeg1(11),
 123   fPdgLeg2(11),
 124   fNoPairing(kFALSE),
 125   fHistos(0x0),
 126   fPairCandidates(new TObjArray(10)),
 127   fCfManagerPair(0x0),
 128   fTrackRotator(0x0),
 129   fDebugTree(0x0),
 130   fPreFilterUnlikeOnly(kFALSE)
 131 {
 132   //
 133   // Named constructor
 134   //
 135
 136 }
 137
 138 //________________________________________________________________
 139 AliDielectron::~AliDielectron()
 140 {
 141   //
 142   // Default destructor
 143   //
 144   if (fHistos) delete fHistos;
 145   if (fPairCandidates) delete fPairCandidates;
 146   if (fDebugTree) delete fDebugTree;
 147 }
 148
 149 //________________________________________________________________
 150 void AliDielectron::Init()
 151 {
 152   //
 153   // Initialise objects
 154   //
 155   if (fCfManagerPair) fCfManagerPair->InitialiseContainer(fPairFilter);
 156   if (fTrackRotator)  fTrackRotator->SetTrackArrays(&fTracks[0],&fTracks[1]);
 157   if (fDebugTree) fDebugTree->SetDielectron(this);
 158 }
 159
 160 //________________________________________________________________
 161 void AliDielectron::Process(AliVEvent *ev1, AliVEvent *ev2)
 162 {
 163   //
 164   // Process the events
 165   //
 166
 167   //at least first event is needed!
 168   if (!ev1){
 169     AliError("At least first event must be set!");
 170     return;
 171   }
 172
 173   AliDielectronVarManager::SetEvent(ev1);
 174
 175   //in case we have MC load the MC event and process the MC particles
 176   if (AliDielectronMC::Instance()->HasMC()) {
 177     if (!AliDielectronMC::Instance()->ConnectMCEvent()){
 178       AliError("Could not properly connect the MC event, skipping this event!");
 179       return;
 180     }
 181     ProcessMC();
 182   }
 183
 184   //if candidate array doesn't exist, create it
 185   if (!fPairCandidates->UncheckedAt(0)) {
 186     InitPairCandidateArrays();
 187   } else {
 188     ClearArrays();
 189   }
 190
 191   //mask used to require that all cuts are fulfilled
 192   UInt_t selectedMask=(1<<fEventFilter.GetCuts()->GetEntries())-1;
 193
 194   //apply event cuts
 195     if ((ev1&&fEventFilter.IsSelected(ev1)!=selectedMask) ||
 196         (ev2&&fEventFilter.IsSelected(ev2)!=selectedMask)) return;
 197
 198   AliDielectronVarManager::SetEvent(ev1);
 199
 200   //fill track arrays for the first event
 201   if (ev1){
 202     FillTrackArrays(ev1);
 203     if ((fPreFilterUnlikeOnly) && ( fPairPreFilter.GetCuts()->GetEntries()>0 )) PairPreFilter(0, 1, fTracks[0], fTracks[1]);
 204   }
 205
 206
 207   //fill track arrays for the second event
 208   if (ev2) {
 209     FillTrackArrays(ev2,1);
 210     if ((fPreFilterUnlikeOnly) && ( fPairPreFilter.GetCuts()->GetEntries()>0 )) PairPreFilter(2, 3, fTracks[2], fTracks[3]);
 211   }
 212
 213   if (!fNoPairing){
 214     // create pairs and fill pair candidate arrays
 215     for (Int_t itrackArr1=0; itrackArr1<4; ++itrackArr1){
 216       for (Int_t itrackArr2=itrackArr1; itrackArr2<4; ++itrackArr2){
 217         FillPairArrays(itrackArr1, itrackArr2);
 218       }
 219     }
 220
 221     //track rotation
 222     if (fTrackRotator) FillPairArrayTR();
 223   }
 224
 225   //in case there is a histogram manager, fill the QA histograms
 226   if (fHistos) FillHistograms(ev1);
 227
 228   //fill debug tree if a manager is attached
 229   if (fDebugTree) FillDebugTree();
 230 }
 231
 232 //________________________________________________________________
 233 void AliDielectron::ProcessMC()
 234 {
 235   //
 236   // Process the MC data
 237   //
 238
 239   //loop over all MC data and Fill the CF container if it exist
 240   if (!fCfManagerPair) return;
 241   fCfManagerPair->SetPdgMother(fPdgMother);
 242   AliDielectronMC *dieMC=AliDielectronMC::Instance();
 243   for (Int_t ipart=0; ipart<dieMC->GetNMCTracks();++ipart){
 244     //TODO: MC truth cut properly!!!
 245     AliVParticle *mcPart=dieMC->GetMCTrackFromMCEvent(ipart);
 246     if (!dieMC->IsMCMotherToEE(mcPart, fPdgMother)) continue;
 247     fCfManagerPair->FillMC(mcPart);
 248   }
 249 }
 250
 251 //________________________________________________________________
 252 void AliDielectron::FillHistogramsTracks(TObjArray **tracks)
 253 {
 254   //
 255   // Fill Histogram information for tracks after prefilter
 256   // ignore mixed events - for prefilter, only single tracks +/- are relevant
 257   //
 258
 259   TString  className,className2;
 260   Double_t values[AliDielectronVarManager::kNMaxValues];
 261
 262   //Fill track information, separately for the track array candidates
 263   for (Int_t i=0; i<2; ++i){
 264     className.Form("Pre_%s",fgkTrackClassNames[i]);
 265     if (!fHistos->GetHistogramList()->FindObject(className.Data())) continue;
 266     Int_t ntracks=tracks[i]->GetEntriesFast();
 267     for (Int_t itrack=0; itrack<ntracks; ++itrack){
 268       AliDielectronVarManager::Fill(tracks[i]->UncheckedAt(itrack), values);
 269       fHistos->FillClass(className, AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 270     }
 271   }
 272 }
 273 //________________________________________________________________
 274 void AliDielectron::FillHistograms(const AliVEvent *ev)
 275 {
 276   //
 277   // Fill Histogram information for tracks and pairs
 278   //
 279
 280   TString  className,className2;
 281   Double_t values[AliDielectronVarManager::kNMaxValues];
 282   //Fill event information
 283   AliDielectronVarManager::Fill(ev, values);
 284   if (fHistos->GetHistogramList()->FindObject("Event"))
 285     fHistos->FillClass("Event", AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 286
 287   //Fill track information, separately for the track array candidates
 288   for (Int_t i=0; i<4; ++i){
 289     className.Form("Track_%s",fgkTrackClassNames[i]);
 290     if (!fHistos->GetHistogramList()->FindObject(className.Data())) continue;
 291     Int_t ntracks=fTracks[i].GetEntriesFast();
 292     for (Int_t itrack=0; itrack<ntracks; ++itrack){
 293       AliDielectronVarManager::Fill(fTracks[i].UncheckedAt(itrack), values);
 294       fHistos->FillClass(className, AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 295     }
 296   }
 297
 298   //Fill Pair information, separately for all pair candidate arrays and the legs
 299   TObjArray arrLegs(100);
 300   for (Int_t i=0; i<10; ++i){
 301     className.Form("Pair_%s",fgkPairClassNames[i]);
 302     className2.Form("Track_Legs_%s",fgkPairClassNames[i]);
 303     Bool_t pairClass=fHistos->GetHistogramList()->FindObject(className.Data())!=0x0;
 304     Bool_t legClass=fHistos->GetHistogramList()->FindObject(className2.Data())!=0x0;
 305     if (!pairClass&&!legClass) continue;
 306     Int_t ntracks=PairArray(i)->GetEntriesFast();
 307     for (Int_t ipair=0; ipair<ntracks; ++ipair){
 308       AliDielectronPair *pair=static_cast<AliDielectronPair*>(PairArray(i)->UncheckedAt(ipair));
 309
 310       //fill pair information
 311       if (pairClass){
 312         AliDielectronVarManager::Fill(pair, values);
 313         fHistos->FillClass(className, AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 314       }
 315
 316       //fill leg information, don't fill the information twice
 317       if (legClass){
 318         AliVParticle *d1=pair->GetFirstDaughter();
 319         AliVParticle *d2=pair->GetSecondDaughter();
 320         if (!arrLegs.FindObject(d1)){
 321           AliDielectronVarManager::Fill(d1, values);
 322           fHistos->FillClass(className2, AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 323           arrLegs.Add(d1);
 324         }
 325         if (!arrLegs.FindObject(d2)){
 326           AliDielectronVarManager::Fill(d2, values);
 327           fHistos->FillClass(className2, AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 328           arrLegs.Add(d2);
 329         }
 330       }
 331     }
 332     if (legClass) arrLegs.Clear();
 333   }
 334
 335 }
 336 //________________________________________________________________
 337 void AliDielectron::FillHistogramsPair(AliDielectronPair *pair,Bool_t fromPreFilter/*=kFALSE*/)
 338 {
 339   //
 340   // Fill Histogram information for pairs and the track in the pair
 341   // NOTE: in this funtion the leg information may be filled multiple
 342   //       times. This funtion is used in the track rotation pairing
 343   //       and those legs are not saved!
 344   //
 345   TString  className,className2;
 346   Double_t values[AliDielectronVarManager::kNMaxValues];
 347
 348   //Fill Pair information, separately for all pair candidate arrays and the legs
 349   TObjArray arrLegs(100);
 350   const Int_t type=pair->GetType();
 351   if (fromPreFilter) {
 352     className.Form("RejPair_%s",fgkPairClassNames[type]);
 353     className2.Form("RejTrack_%s",fgkPairClassNames[type]);
 354   } else {
 355     className.Form("Pair_%s",fgkPairClassNames[type]);
 356     className2.Form("Track_Legs_%s",fgkPairClassNames[type]);
 357   }
 358
 359   Bool_t pairClass=fHistos->GetHistogramList()->FindObject(className.Data())!=0x0;
 360   Bool_t legClass=fHistos->GetHistogramList()->FindObject(className2.Data())!=0x0;
 361
 362   //fill pair information
 363   if (pairClass){
 364     AliDielectronVarManager::Fill(pair, values);
 365     fHistos->FillClass(className, AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 366   }
 367
 368   if (legClass){
 369     AliVParticle *d1=pair->GetFirstDaughter();
 370     AliDielectronVarManager::Fill(d1, values);
 371     fHistos->FillClass(className2, AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 372
 373     AliVParticle *d2=pair->GetSecondDaughter();
 374     AliDielectronVarManager::Fill(d2, values);
 375     fHistos->FillClass(className2, AliDielectronVarManager::kNMaxValues, values);
 376   }
 377 }
 378
 379 //________________________________________________________________
 380 void AliDielectron::FillTrackArrays(AliVEvent * const ev, Int_t eventNr)
 381 {
 382   //
 383   // select tracks and fill track candidate arrays
 384   // eventNr = 0: First  event, use track arrays 0 and 1
 385   // eventNr = 1: Second event, use track arrays 2 and 3
 386   //
 387
 388   Int_t ntracks=ev->GetNumberOfTracks();
 389   UInt_t selectedMask=(1<<fTrackFilter.GetCuts()->GetEntries())-1;
 390   for (Int_t itrack=0; itrack<ntracks; ++itrack){
 391     //get particle
 392     AliVParticle *particle=ev->GetTrack(itrack);
 393     //TODO: temporary solution, perhaps think about a better implementation
 394     //      This is needed to use AliESDpidCuts, which relies on the ESD event
 395     //      is set as a AliESDtrack attribute... somehow ugly!
 396     if (ev->IsA()==AliESDEvent::Class()){
 397       AliESDtrack *track=static_cast<AliESDtrack*>(particle);
 398       track->SetESDEvent(static_cast<AliESDEvent*>(ev)); //only in trunk...
 399     }
 400
 401     //apply track cuts
 402     if (fTrackFilter.IsSelected(particle)!=selectedMask) continue;
 403
 404     //fill selected particle into the corresponding track arrays
 405     Short_t charge=particle->Charge();
 406     if (charge>0)      fTracks[eventNr*2].Add(particle);
 407     else if (charge<0) fTracks[eventNr*2+1].Add(particle);
 408   }
 409 }
 410
 411 //________________________________________________________________
 412 void AliDielectron::PairPreFilter(Int_t arr1, Int_t arr2, TObjArray &arrTracks1, TObjArray &arrTracks2)
 413 {
 414   //
 415   // Prefilter tracks from pairs
 416   // Needed for datlitz rejections
 417   // remove all tracks from the Single track arrays that pass the cuts in this filter
 418   //
 419   Int_t pairIndex=GetPairIndex(arr1,arr2);
 420
 421   Int_t ntrack1=arrTracks1.GetEntriesFast();
 422   Int_t ntrack2=arrTracks2.GetEntriesFast();
 423
 424   AliDielectronPair candidate;
 425
 426   UInt_t selectedMask=(1<<fPairPreFilter.GetCuts()->GetEntries())-1;
 427   UInt_t selectedMaskPair=(1<<fPairFilter.GetCuts()->GetEntries())-1;
 428
 429   for (Int_t itrack1=0; itrack1<ntrack1; ++itrack1){
 430     Int_t end=ntrack2;
 431     if (arr1==arr2) end=itrack1;
 432     Bool_t accepted=kFALSE;
 433     for (Int_t itrack2=0; itrack2<end; ++itrack2){
 434       AliVTrack *track1=static_cast<AliVTrack*>(arrTracks1.UncheckedAt(itrack1));
 435       AliVTrack *track2=static_cast<AliVTrack*>(arrTracks2.UncheckedAt(itrack2));
 436       if (!track1 || !track2) continue;
 437       //create the pair
 438       candidate.SetTracks(track1, fPdgLeg1,
 439                           track2, fPdgLeg2);
 440       candidate.SetType(pairIndex);
 441       candidate.SetLabel(AliDielectronMC::Instance()->GetLabelMotherWithPdg(&candidate,fPdgMother));
 442
 443       //pair cuts
 444       UInt_t cutMask=fPairPreFilter.IsSelected(&candidate);
 445
 446       //apply cut
 447       if (cutMask!=selectedMask) continue;
 448       if (fCfManagerPair) fCfManagerPair->Fill(selectedMaskPair+1 ,&candidate);
 449       accepted=kTRUE;
 450       FillHistogramsPair(&candidate,kTRUE);
 451       //remove the tracks from the Track arrays
 452       arrTracks2.AddAt(0x0,itrack2);
 453       //in case of like sign remove the track from both arrays!
 454       if (arr1==arr2) arrTracks1.AddAt(0x0, itrack2);
 455     }
 456     if ( accepted ) arrTracks1.AddAt(0x0,itrack1);
 457   }
 458   //compress the track arrays
 459
 460
 461
 462   arrTracks1.Compress();
 463   arrTracks2.Compress();
 464
 465   //apply leg cuts after the pre filter
 466   if ( fPairPreFilterLegs.GetCuts()->GetEntries()>0 ) {
 467     selectedMask=(1<<fPairPreFilterLegs.GetCuts()->GetEntries())-1;
 468     //loop over tracks from array 1
 469     for (Int_t itrack=0; itrack<arrTracks1.GetEntriesFast();++itrack){
 470       //test cuts
 471       UInt_t cutMask=fPairPreFilterLegs.IsSelected(arrTracks1.UncheckedAt(itrack));
 472
 473       //apply cut
 474       if (cutMask!=selectedMask) arrTracks1.AddAt(0x0,itrack);;
 475     }
 476     arrTracks1.Compress();
 477
 478     //in case of like sign don't loop over second array
 479     if (arr1==arr2) {
 480       arrTracks2=arrTracks1;
 481     } else {
 482
 483       //loop over tracks from array 2
 484       for (Int_t itrack=0; itrack<arrTracks2.GetEntriesFast();++itrack){
 485       //test cuts
 486         UInt_t cutMask=fPairPreFilterLegs.IsSelected(arrTracks2.UncheckedAt(itrack));
 487       //apply cut
 488         if (cutMask!=selectedMask) arrTracks2.AddAt(0x0,itrack);
 489       }
 490       arrTracks2.Compress();
 491
 492     }
 493   }
 494   //For unlike-sign monitor track-cuts:
 495   if (arr1!=arr2) {
 496     TObjArray *unlikesignArray[2] = {&arrTracks1,&arrTracks2};
 497     FillHistogramsTracks(unlikesignArray);
 498   }
 499 }
 500
 501 //________________________________________________________________
 502 void AliDielectron::FillPairArrays(Int_t arr1, Int_t arr2)
 503 {
 504   //
 505   // select pairs and fill pair candidate arrays
 506   //
 507
 508   TObjArray arrTracks1=fTracks[arr1];
 509   TObjArray arrTracks2=fTracks[arr2];
 510
 511   //process pre filter if set
 512   if ((!fPreFilterUnlikeOnly) && ( fPairPreFilter.GetCuts()->GetEntries()>0 ))  PairPreFilter(arr1, arr2, arrTracks1, arrTracks2);
 513
 514   Int_t pairIndex=GetPairIndex(arr1,arr2);
 515
 516   Int_t ntrack1=arrTracks1.GetEntriesFast();
 517   Int_t ntrack2=arrTracks2.GetEntriesFast();
 518
 519   AliDielectronPair *candidate=new AliDielectronPair;
 520
 521   UInt_t selectedMask=(1<<fPairFilter.GetCuts()->GetEntries())-1;
 522
 523   for (Int_t itrack1=0; itrack1<ntrack1; ++itrack1){
 524     Int_t end=ntrack2;
 525     if (arr1==arr2) end=itrack1;
 526     for (Int_t itrack2=0; itrack2<end; ++itrack2){
 527       //create the pair
 528       candidate->SetTracks(static_cast<AliVTrack*>(arrTracks1.UncheckedAt(itrack1)), fPdgLeg1,
 529                            static_cast<AliVTrack*>(arrTracks2.UncheckedAt(itrack2)), fPdgLeg2);
 530       candidate->SetType(pairIndex);
 531       candidate->SetLabel(AliDielectronMC::Instance()->GetLabelMotherWithPdg(candidate,fPdgMother));
 532
 533       //pair cuts
 534       UInt_t cutMask=fPairFilter.IsSelected(candidate);
 535
 536       //CF manager for the pair
 537       if (fCfManagerPair) fCfManagerPair->Fill(cutMask,candidate);
 538
 539       //apply cut
 540       if (cutMask!=selectedMask) continue;
 541
 542       //add the candidate to the candidate array
 543       PairArray(pairIndex)->Add(candidate);
 544       //get a new candidate
 545       candidate=new AliDielectronPair;
 546     }
 547   }
 548   //delete the surplus candidate
 549   delete candidate;
 550 }
 551
 552 //________________________________________________________________
 553 void AliDielectron::FillPairArrayTR()
 554 {
 555   //
 556   // select pairs and fill pair candidate arrays
 557   //
 558   UInt_t selectedMask=(1<<fPairFilter.GetCuts()->GetEntries())-1;
 559
 560   while ( fTrackRotator->NextCombination() ){
 561     AliDielectronPair candidate;
 562     candidate.SetTracks(fTrackRotator->GetTrackP(), fPdgLeg1, fTrackRotator->GetTrackN(), fPdgLeg2);
 563     candidate.SetType(kEv1PMRot);
 564
 565     //pair cuts
 566     UInt_t cutMask=fPairFilter.IsSelected(&candidate);
 567
 568     //CF manager for the pair
 569     if (fCfManagerPair) fCfManagerPair->Fill(cutMask,&candidate);
 570
 571     //apply cut
 572     if (cutMask==selectedMask&&fHistos) FillHistogramsPair(&candidate);
 573   }
 574 }
 575
 576 //________________________________________________________________
 577 void AliDielectron::FillDebugTree()
 578 {
 579   //
 580   // Fill Histogram information for tracks and pairs
 581   //
 582
 583   //Fill Debug tree
 584   for (Int_t i=0; i<10; ++i){
 585     Int_t ntracks=PairArray(i)->GetEntriesFast();
 586     for (Int_t ipair=0; ipair<ntracks; ++ipair){
 587       fDebugTree->Fill(static_cast<AliDielectronPair*>(PairArray(i)->UncheckedAt(ipair)));
 588     }
 589   }
 590 }
 591
 592 //________________________________________________________________
 593 void AliDielectron::SaveDebugTree()
 594 {
 595   //
 596   // delete the debug tree, this will also write the tree
 597   //
 598   if (fDebugTree) fDebugTree->DeleteStreamer();
 599 }
 600