在离子渗氮过程中，零件上的小孔、窄槽内部常常出现渗不上氮（或渗层浅硬度低），辉光集中和弧光放电等三个问题。而通过合理的装炉、工艺参数的控制，可以实现小孔、窄缝的离子渗氮。

根据辉光放电的原理，阿斯顿暗区、阴极辉区、阴极暗区和负辉区四部分是维持气体辉光放电所必需的。把上述区域的总厚度称为阴极放电长度。这个参数比阴极位降区dk仅多了负辉区的厚度。当阴极位降区dk大于小孔半径或窄槽半宽时，内部的辉光不能维持而熄灭，从而孔和槽的内部渗不上氮。当孔的内径或槽半宽大于dk而小于阴极放电长度时，在孔槽内辉光相互叠加而使光强度增大。由光电效应引起的电子发射，使孔槽内壁产生更多的电子，因而表现出电流密度较高，辉光异常明亮的辉光集中现象。辉光集中使小孔、窄槽部位迅速过热，如果引起热电子发射还会产生打弧。当阴极放电长度小于孔径或槽宽的二分之一时，辉光集中才得以避免，离子渗氮才能在那些地方顺利进行。因此，实现小孔和窄槽离子渗氮的重要条件是使阴极放电长度小于孔径和槽宽的一半。

阴极放电长度大小主要受工作气压影响。此外工作气氛、零件温度和电流密度也有不同程度的影响。提高工作气压即可减小阴极放电长度。当工作气压为8-10托时，阴极放电长度仅为1mm左右，这样就能够对相当狭小的孔槽进行离子渗氮了。其次，用氮氢混合气为起源时，氮气含量越多，阴极放电长度越小。当要求阴极放电长度特别小时，还可适当加入氩气，以使辉光能够进入到特别小的孔内。由于零件温度升高使阴极放电长度增加，应随时相应地增加气压，以控制足够小的放电长度，避免孔槽出现辉光集中，直至升到渗氮温度。

在离子渗氮过程中，通过控制合理的气压、工作气氛、电流密度等一些工艺参数，可以实现小孔、沟槽的渗氮。