本发明涉及微小形变的高灵敏检测技术领域。同步辐射单色器晶体热膨胀形变检测方法，根据单色器晶体受热变形导致晶体反射效率降低和反射光线偏转特性，将晶体反射效率和反射光线偏转角度作为检测信号，利用X射线衍射增强成像方法的信息分离技术，测得热膨胀形变引起的反射效率和反射光线偏转角度变化，根据测得数据求得单色器晶体表热膨胀形变。可检测单色器晶体在同步辐射白光X射线照射下热膨胀形变，也可用同一晶体衍射面的高次布拉格衍射获得不同形变量的最佳检测精度。S1，单色器晶体热膨胀衍射增强成像数据采集；S2，单色器晶体热膨胀的衍射增强成像信息分离；S3，晶体表面热膨胀变形后面形斜率获取；S4，晶体表面热膨胀形变量确定。